Fizikai medicīnā, tāpat kā jebkurā citā zinātnē, ir liela nozīme. Šajā rakstā mēs aplūkosim daudzus piemērus, kā šī zinātne ietekmē cilvēku veselību un dzīvi. Uzreiz vienosimies, ka neiedziļināsimies sarežģītās zinātniski tehniskās detaļās, lai nevienu nemaldinātu. Sāksim ar dažiem piemēriem.
Kāda ir jūsu temperatūra, pulss un asinsspiediens
Medicīna neiztiek bez trim svarīgiem parametriem, kas ir cilvēka veselības novērtēšanas pamatā: temperatūra, spiediens un bieži vien arī pulss.
Kā zināms, temperatūru mēra ar termometru (sarunvalodā sauktu par "termometru"). Kādiem rādītājiem jābūt? Cilvēka norma ir T=36, 60C. Neapšaubāmi, tas ir pieļaujams, piemēram, 36, 30С un 36, 80С. Bet ja ķermeņa temperatūra ir virs 36,90C, tad droši varam teikt, ka cilvēks ir nevesels.
Kāda šeit ir fizikas loma medicīnā? Tie, kas mācījās no 7. līdz 11. (vai vismaz 9.) klasei, ļoti labi zina, ka temperatūra ir fizikāls lielums. To mēra vairākās vienībās. Bet Krievijā ir pieņemts mērīt pēc Celsija. Termometri ir dzīvsudraba, elektroniski (ar speciālu sensoru).
Spiediens arī ir svarīgs parametrs, taču ir nianses. Ne visiem spiediens 120 virs 80 ir noderīgs. Kādam ir darba spiediens no 110 līdz 70, kas arī ir norma. To mēra, izmantojot tonometru (aproci, bumbieri gaisa sūknēšanai, manometru). Ir arī elektroniskie, datoru tonometri. Parasti mūsdienu tehnoloģijas vienlaikus mēra asinsspiedienu un pulsu. Runājot par spiediena mērvienībām, fizikā tās ir vairākas. Medicīnā spiedienu mēra dzīvsudraba staba milimetros (mmHg). Pulsu ir vieglāk izmērīt pats un tas ir ticamāk, jo jums ir jāaprēķina, cik sitienu minūtē ir realizēts.
Diagnostikas aprīkojums
Fizikas izmantošana medicīnā mūsdienu pasaulē ir nepieciešamība. Neviena, pat visnabadzīgākā medicīnas iestāde nevar iztikt bez diagnostikas aparatūras. Visur ir populārākie no tiem:
- radiogrāfiskā;
- elektrokardiogrāfi.
Ne mazāk pieprasīti ir ultraskaņas aparāti, gastroskopi, oftalmoloģiskais aprīkojums.
Protams, lai izveidotu noteiktas ierīces, daudziem zinātniekiem ir jāapvienojas kopā. Lai izveidotu pareizo aprīkojumu, nepieciešams vairāk nekā viens gads. Obligāti tehnikai ir jāsadarbojas ar dzīvu organismu, neradot kaitējumu. Diemžēl ne katra ierīce uz to spēj, tāpēc ārsti iesaka stingri ievērot devu, izmeklēšanas vai terapijas laiku.
Brīnumu izpēte: ultraskaņa
Skolas fizikas programmā ietilpstsadaļa "Svārstības un viļņi" - tēma "Skaņa". Ir trīs tā veidi: infraskaņa (no 16 līdz 20 Hz), skaņa (no 21 līdz 19 999 Hz), ultraskaņa (no 20 000 Hz un vairāk). Kas ir "hercs"? Šī ir vibrāciju biežums, kas rodas tikai vienas sekundes laikā. Mēs runājam par skaņas vilni, kas ar noteiktu frekvenci iekļūst no vienas vides citā. Fizikas loma medicīnas attīstībā šajā gadījumā ir šāda: biofiziķi un dizaineri ir izgudrojuši un turpina izgudrot jaudīgas ierīces iekšējo orgānu pētīšanai.
Mūsdienās ultraskaņas diagnostika ir viena no ātrākajām, nesāpīgākajām un drošākajām pētījumu metodēm. Bet ir trūkums: jūs varat pārbaudīt tikai vēdera dobuma iekšējos orgānus, mazo iegurni, nieres, vairogdziedzeri. Nevarēs noskaidrot, vai ir lauzts kauls vai kas notiek ar sāpošu aci vai zobu.
Magnētiskā rezonanse un datortomogrāfija
Vēl viens mūsdienu medicīnas tehnoloģiju brīnums ir magnētiskās rezonanses attēlveidošana (MRI). Šāda pārbaude sniedz skaidrāku priekšstatu par to, kas notiek konkrētajā orgānā. Uzreiz var teikt, ka MRI savā veidā aizstāj ultraskaņu. Kāpēc? Kā jau teicām iepriekš, ar ultraskaņu var pārbaudīt tikai vēdera dobuma, mazā iegurņa un vairogdziedzera orgānus. Kaulu un asinsvadu stāvokli nevar pārbaudīt. MRI to var izdarīt. Alternatīva šīm divām metodēm (ultraskaņa un MRI) var būt datortomogrāfija (CT).
Ņemiet vērā, ka ultraskaņai un CT ir jāizmantopapildu zāles, lai nodrošinātu kvalitatīvu pārbaudi.
Fizioterapija
Fizioterapijai ir liela nozīme cilvēku veselībā: apkure, ultravioletais starojums, elektroforēze un tā tālāk.
Kādu citu ieguldījumu ir devusi fizika? Medicīnā ir milzīgs skaits iekārtu, ierīču veidu ne tikai klīnikām un slimnīcām. Pašlaik dažas rūpnīcas ražo ierīces lietošanai mājās. Piemēram, dažāda veida inhalatori elpošanas terapijai. Tas ietver arī ultraskaņas, infrasarkanās un elektromagnētiskās ierīces.
Dzīvību glābšana
Neatliekamā medicīniskā palīdzība smagos gadījumos ir jēga tur, kur ir profesionāli reanimatologi. Ja cilvēka elpošana pēkšņi apstājas, viņa sirdsdarbība apstājas, tad, kā likums, viņi mēģina viņu atgriezt dzīvē. Krūškurvja saspiešana ne vienmēr ir ērta, bet arī bīstama.
Lai palīdzētu ārstiem šādu ierīci, ko sauc par "defibrilatoru". Šeit ir vēl viens fizikas pielietojums medicīnā. Ierīces veidotāji aprēķināja, kādām strāvām jāiziet cauri cilvēka sirdij, lai tā iedarbinātos. Svarīgi faktori ir materiāls, drošas lietošanas noteikumi. Mākslīgās plaušu ventilācijas (IVL) ierīces arī ir fizikas nopelns.
Fizikas sadaļa: "Optika un gaisma"
Katrs otrais cilvēks mūsdienu pasaulē nēsā brilles vai kontaktlēcas. Lai izvēlētos pareizodioptrijas, jums jāpavada daudz laika. Optiku izmanto mikroskopos.
Fizikas nozīme medicīnā ir ļoti liela, pat šķietami maza. Optiku sāka izmantot pirms vairākiem gadsimtiem. Šī ir ļoti sarežģīta zinātne. Kā jūs zināt, ir saplūstoši un atšķirīgi objektīvi. Un par to parametriem var spriest ilgi. Vai parasts cilvēks varēs atšķirt "-1,0" dioptriju no, piemēram, "-1,5"? Pacientam ar tuvredzību ir ļoti svarīgi izvēlēties pareizās brilles.
Lāzera redzes korekcija un lāzerķirurģija kopumā ir ļoti sarežģīts un nopietns uzdevums. Zinātnieku pienākums ir veikt visprecīzākos aprēķinus, lai iegūtu pozitīvu, nevis traģisku rezultātu.
Ķīmijterapija un staru terapija
Vēža pacientiem ir ļoti svarīgi atrast pareizo ārstēšanu. Gandrīz neviens pacients nav saudzējis ķīmijterapiju. Šeit neapšaubāmi ir nepieciešamas lielākas zināšanas ķīmijā. Tomēr ārstam ir jāzina, vai pacients ir jāapstaro.
Atomu un radioloģiskā fizika medicīnā onkoloģiskajiem pacientiem var būt veids, kā glābt dzīvības, ja ne tikai pareizi to pielieto praksē, bet arī radīt ļoti precīzas iekārtas un instrumentus.
Viss iedzīvotājiem
Daudzi cilvēki ir nobažījušies par savu personīgo, kā arī par tuvinieku veselību. Mūsdienu pasaule ir pilna ar dažādām noderīgām tehnoloģijām. Tirdzniecībā pieejami, piemēram, nitrātu mērītāji dārzeņos un augļos, dozimetri, elektroniskie glikometri (ierīces cukura līmeņa mērīšanai asinīs),elektroniskie asinsspiediena mērītāji, mājas meteoroloģiskās stacijas un tā tālāk. Protams, dažas no šīm ierīcēm nav medicīniskas, taču tās palīdz cilvēkiem saglabāt veselību.
Palīdzēt cilvēkam saprast dažādus instrumentu rādījumus palīdzēs ne tikai instrukcijas, bet arī skolas fizika. Medicīnā tai ir tādi paši likumi, mērvienības kā citās dzīves jomās.
Kā sagatavot abstraktu
Ja skolai, tehnikumam vai institūtam tiek lūgts uzrakstīt eseju (referātu) par tēmu “Fizikas loma medicīnā”, tad ir daži padomi par to:
- uzraksti īsu ievadu par tēmu;
- izstrādāt teksta rakstīšanas plānu (svarīgi visu sadalīt loģiskos apakšvirsrakstos, rindkopās);
- lai būtu pēc iespējas vairāk literatūras avotu.
Vislabāk ir rakstīt tikai par to, ko saprotat. Nav vēlams abstraktā/ziņojumā ievietot kaut ko nesaprotamu, piemēram, ļoti sarežģītu zinātnisku aprakstu par to, kā darbojas ultraskaņa vai EKG aparāts.
Ja abstrakts/referāts tika dots fizikā, tad ņem tikai to tēmu, kuru jau esi apguvis un labi saproti. Piemēram, optika. Ja esat vāji orientēts radiofizikā, tad labāk nerakstiet par ierīcēm vēža slimnieku ārstēšanai.
Lai tēma vispirms ir interesanta pašam sev, turklāt arī saprotama. Galu galā papildu jautājumus var uzdot ne tikai skolotājs, bet arī klasesbiedri/klasesbiedri.
