Для чего нужна физика в медицине
Физиотерапия – способ лечения и профилактики различных заболеваний путем воздействия на организм человека факторами природного или искусственного происхождения. Метод физиотерапии часто назначается в периоды реабилитации после перенесенных болезней и прекрасно сочетается с традиционными медикаментозными схемами лечения. При отсутствии противопоказаний применение физиотерапевтических методик существенно ускоряет процесс выздоровления и облегчает состояние пациента.
Достоинства методики
Преимуществ у такого способа лечения несколько:
При подборе методов лечения специалист может разработать индивидуальную схему с учетом особенностей организма пациента и скорректировать ее при отсутствии видимого клинического эффекта.
Для чего нужна физиотерапия
Используя свой опыт и знания в области медицины, врач может назначить физиотерапию для профилактики и лечения патологий практически любых систем организма. Среди них:
Кроме вышеперечисленных патологий, физиотерапия назначается и при ряде других заболеваний.
Виды физиотерапевтического воздействия
Специалист подбирает лечение в зависимости от общего состояния пациента, тяжести заболевания, возраста и других особенностей. Существует множество методов физиотерапии искусственного и естественного происхождения. Среди них особенной популярностью пользуются:
В области медицины физиотерапия выступает в качестве вспомогательного метода для выздоровления при различных заболеваниях. Перед назначением лечебного курса врач обязательно учитывает противопоказания, которые имеются у конкретного пациента.
Показания к процедурам
Назначить физиотерапию врач может практически при любых заболеваниях, если у пациента нет противопоказаний. Различные методы лечения могут быть направлены на устранение боли, расслабление, запуск процессов восстановления или нормализации работы систем организма, усиление эффекта от приема лекарственных препаратов.
Основными показаниями считаются:
Основными плюсами физиотерапевтического лечения можно считать небольшое количество противопоказаний, природное воздействие на организм человека и возможность справиться с рядом заболеваний без лекарственного или хирургического вмешательства. Выздоровление наступает в несколько раз быстрее, что отмечается не только врачами, но и пациентами.
Для достижения видимого эффекта необходимо пройти полный курс процедур, который порекомендует лечащий врач. В разных случаях потребуется от 5–6 до 20 посещений.
Противопоказания
Основным противопоказанием к проведению физиотерапии являются острые воспалительные процессы в организме и обострения хронических патологий. Лечение такими методами следует начинать в фазе восстановления или после устранения резких обострений заболевания.
Существует еще ряд состояний, при которых нельзя использовать методы физиотерапии. Среди них – некоторые кожные заболевания, гнойные или инфекционные патологии, период беременности, экзема, заболевания крови, онкология, туберкулез в активной форме, лихорадка, общее тяжелое состояние пациента.
Учитывая противопоказания, специалист подбирает методы лечения под конкретного пациента. В процессе воздействия физических факторов в редких случаях может возникнуть местная или общая реакция организма в виде кожных раздражений, учащения пульса, нарушения сна. В этом случае врач обязательно скорректирует назначенную терапевтическую схему или уменьшит интенсивность воздействия.
Правила проведения физиотерапевтического лечения и подготовка пациента
Физиотерапия проводится через полчаса-час после приема пищи. Посещать процедуру натощак не рекомендуется.
О правилах поведения пациенту сообщает специалист перед началом лечения. Нужно:
При проведении лазерной терапии, УФО нельзя снимать защитные очки до завершения процедуры.
Научный проект на тему: «Влияние физики на развитие медицины»
КГУ «Общая средняя школа № 169
отдел образования Жанакорганского района
на развитие медицины.
Цель проекта: выяснить, какое влияние оказывает физика на развитие медицины и для укрепления здоровья человека.
Выявить связи между физикой и медициной;
Показать значение физики в изобретении современных медицинских приборов;
Знать о роли медицинской техники в профилактике и лечении различных заболеваний.
Медицина и физика – это две области, постоянно окружающие нас в жизни. Ежедневно влияние физики на развитие медицины только увеличивается, медицинская отрасль за счет этого модернизируется. Фактически каждый инструмент, используемый медиками, начиная со скальпеля и заканчивая сложнейшими установками для установления точного диагноза, функционирует или изготовлен благодаря достижениям в мире физики.
Это приводит к тому, что многие болезни удается вылечить или остановить их распространение и контролировать.
В своем проекте я хочу показать, как открытия в физике помогают укреплению здоровья населения на примере моего Жанакорганского района Кызылординской области, где проживает около 83 тысяч человек.
При помощи современной медицинской техники наши врачи диагностируют и лечат различные заболевания моих земляков.
Для того, чтобы показать, как физика связана с медициной в современном мире, рассмотрим несколько примеров.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Когда-то инновацией было измерение кровяного давления. Как все происходит? На руку пациента доктор надевает манжету, что соединена с манометром, и эту манжету накачивают воздухом. Артерия под манжетой находится в сплющенном состоянии на протяжении всего цикла сердечных сокращений, после начинается постепенное выпускание воздуха из манжеты, и когда давление в ней становится равным верхней отметке, то артерия хлопком расправляется и пульсации кровотока приводят в колебание окружающие ткани. Врач слышит при этом звук и отмечает верхнее давление. При понижении давления в манжете совпадения все будут слышны в фонендоскопе, но как только давление в манжете достигнет нижней отметки, звуки прекратятся. Вот так врач регистрирует нижнюю границу.
Нормальное давление у человека – 120 на 80.
Этот способ измерения давления был предложен в 1905 году русским врачом Николаем Сергеевичем Коротковым. Он был участником Русско-японской войны и с тех пор, как он изобрел методику, слышимые в фонендоскопе удары именуются звуками Короткова. Природа этих звуков была неясна почти до конца двадцатого века, пока механиками не было допущено следующее пояснение: кровь движется по артерии под действием сердечных сокращений, а изменение давления крови распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.
Глюкометр – прибор для измерения уровня глюкозы в органических жидкостях (кровь, ликвор и т.п.)
Глюкометры используются для диагностики состояния углеводного обмена у лиц, страдающих сахарным диабетом. Сахарный диабет – болезнь, возникающая при расстройстве нормальной работы эндокринной части поджелудочной железы, вырабатывающей инсулин. С помощью глюкометра определяют уровень глюкозы в крови и на основе полученных данных принимают меры для компенсации нарушений углеводного обмена.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Ежегодно во всех школах района проходят медицинские профилактические осмотры школьников. И у нас тоже проверяют уровень глюкозы в крови.
Ультразвук – это механические колебания, частота которых составляет более 20 000 герц. Ультразвук называют еще дробящим звуком.
Ультразвуковой аппарат – первичный инструмент диагностики в медицине. Принцип работы прибора основывается на ультразвуке, который не воспринимается человеческим ухом. Упрощенно работу аппарата можно описать так: в полость исследуемого объекта посылается ультразвук, при отражении которого создается эхо. Значимость УЗИ-аппаратов невозможно переоценить, однако среди множества достоинств и плюсов есть и недостатки: обследовать методом ультразвука можно только внутренние органы брюшной полости, почек, щитовидной железы и малого таза.
Различные виды ультразвука применяются для воздействия на живые организмы. В медицинской практике его использование сейчас очень популярно. Оно основывается на эффектах, которые возникают в биологических тканях тогда, когда через них проходит ультразвук. Волны вызывают колебания частиц среды, что создает своеобразный микромассаж тканей. А поглощение ультразвука ведет к их локальному нагреванию. Вместе с тем в биологических средах происходят определенные физико-химические превращения. Эти явления в случае умеренной интенсивности звука необратимых повреждений не вызывают. Они только улучшают обмен веществ, а значит, способствуют жизнедеятельности подверженного им организма. Такие явления применяются в УЗ-вой терапии.
Ультразвук может применяться для нахождения и распознавания различных аномалий тканей и анатомических структур. Задача зачастую такова: существует подозрение на наличие злокачественного образования и требуется отличить его от образования доброкачественного или инфекционного.
Ультразвук полезен при исследовании печени и для решения других задач, к которым относится обнаружение непроходимости и заболеваний желчных протоков, а также исследование желчного пузыря для выявления наличия в нем камней и других патологий. Кроме того, может применяться исследование цирроза и других диффузных доброкачественных заболеваний печени. В области гинекологии, главным образом при анализе яичников и матки, применение ультразвука является в течение длительного времени главным направлением, в котором оно осуществляется особенно успешно.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Зачастую здесь также нужна дифференциация доброкачественных и злокачественных образований, что требует обычно наилучшего контрастного и пространственного разрешения. Подобные заключения могут быть полезны и при исследовании множества других внутренних органов.
Ультразвук помогает готовить различные лекарственные вещества, применяется для разрыхления тканей и дробления почечных камней. Используется ультразвук для безосколочной резки и сварки костей. Активно применяется он и для дезинфекции хирургических приспособлений, ингаляции.
Именно ультразвук поспособствовал тому, что был создан эхолот – прибор для установления глубины моря под корабельным днищем.
В последнее время было создано огромное количество чувствительных приборов, фиксирующих отраженные тканями организма слабые сигналы ультразвука.
Вот так появилась биолокация. Биолокация позволяет обнаруживать опухоли, инородные тела в теле и тканях организма. Ультразвуковое исследование, или, другими словами, УЗИ, позволяет рассмотреть камни или песок в почках, желчном пузыре, зародыша в утробе матери и даже определить пол ребенка. УЗИ открывает большие перспективы для будущих родителей и ни один центр современной медицины не обходится без этого аппарата.
Ультразвук также нашел свое применение и в стоматологии, где он используется для удаления зубного камня. Он позволяет быстро, бескровно и безболезненно снять налет и камень. При этом слизистая полость рта не травмируется, а «карманы» полости обеззараживаются. Вместо боли пациент испытывает ощущение теплоты.
При помощи ультразвука можно смешивать различные жидкости. Например, воду и масло, формируя при этом нужную эмульсию. Так можно приготовить различные лекарственные вещества.
Стоматологический кабинет. Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Многие аппараты, изготовленные физиками, позволяют медикам проводить обследования любого рода. Исследования позволяют ставить пациентам точные диагнозы и находить разные пути для выздоровления. Первым полномасштабным вкладом в медицину было открытие Вильгельма Рентгена в области лучей, которые теперь называются его именем. Рентгеновские лучи сегодня позволяют без особого труда определять тот или иной недуг у человека, узнать детально сведения на уровне костей и так далее.
Рентгеновские аппараты представляют собой приборы, применяющие рентгеновское излучение для получения информации о внутренних органах и костях для исследования на предмет патологий и их последующего устранения. Излучение из аппарата посылается исключительно по трубочкам-излучателям, а сам аппарат надежно защищен корпусом из свинца, хорошо поглощающего излучение. Принцип работы основывается на подаче напряжения к пульту управления и главному трансформатору, откуда возросшее напряжение поступает к рентгеновской трубке, из которой и происходит излучение. Рентгеновские лучи, проходя через кожные покровы, в разной степени поглощаются костной и мышечной тканью, вследствие чего на снимке будут отображаться ярко-белым – кости (наибольшее поглощение лучей происходит кальцием), оттенками серого цвета – соединительные ткани, жир, мышцы, жидкость, самым темным цветом – воздух (меньше всего поглощает излучение). Специальное устройство преобразует излучение в видимое изображение, доступное для наблюдения. В некоторых случаях пациенту в исследуемый орган вводят контрастную субстанцию для большей точности диагностики.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
На рентгеновских снимках можно увидеть различные переломы костей, определить, например, туберкулез и начать его своевременное лечение.
Также при помощи рентгена можно увидеть дефекты в строении зубов.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Неотложная медицинская помощь при тяжелых состояниях имеет смысл там, где есть профессиональные реаниматоры. Если у человека внезапно остановилось дыхание, прекратилось сердцебиение, то, как правило, его стараются вернуть к жизни.
Поможет медикам такой прибор, который имеет название «дефибриллятор». Все мы смотрим телесериалы, новости и знаем о роли данного прибора. Создатели прибора рассчитывали, какие токи должны проходить через человеческое сердце, чтобы запустить его.
Рентгеновская маммография
Рентгеновские лучи от неподвижного источника излучения проходят через ткань, в результате специалист получает необходимое изображение молочной железы. Рентгеновская маммография используется во всех странах мира и является золотым стандартом для выявления рака молочной железы на всех стадиях, так как обладает самой высокой специфичностью — более 92 %.
Маммография обычно проводится по назначению врача, однако она может проводиться и при массовых профилактических осмотрах.
Регулярное выполнение исследования не приводит к увеличению риска развития рака молочной железы. Маммография противопоказана при беременности и кормлении грудью.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
В конце двадцатого столетия физики создали уникальный прибор для медиков – эндоскоп, или «телевизор». Прибор позволяет увидеть изнутри трахеи, бронхи, пищевод, желудок человека. Состоит устройство из миниатюрного светового источника и смотровой трубки – сложного прибора из призм и линз. Для проведения исследования желудка пациенту потребуется заглотить эндоскоп, прибор будет продвигаться по пищеводу постепенно и окажется в желудке. Благодаря источнику света желудок будет освещен изнутри, а лучи, отраженные от стенок желудка, пройдут через смотровую трубку и выведутся в глаза доктора с помощью специальных световодов.
Световоды являют собой волоконные оптические трубки, у которых толщина соизмерима с толщиной человеческого волоса. Вот так световой сигнал полностью и без искажений передается в глаз врачу, формируя в нем изображения освещенного участка в желудке. Доктор сможет наблюдать и фотографировать язвы на стенках желудка, кровотечения. Исследование этим прибором называется эндоскопией.
Эндоскоп позволяет также ввести определенное количество лекарства в нужном участке и остановить таким образом кровотечение. С помощью эндоскопов также возможно облучать злокачественную опухоль.
Центральная поликлиника Жанакорганского района.
Кабинет физиотерапии необходим в период реабилитации после болезни, для повышения тонуса организма, при профилактике обострения болезни. Физиотерапия – совокупность методов лечения с помощью физических факторов (электрический ток, магнитное излучение, воздух, свет и др.).
Физиотерапевтические процедуры оказывают на организм разностороннее воздействие, вызывая в функциональных системах организма изменения на клеточно – молекулярном уровне. В результате значительно усиливаются собственные защитные и восстановительные реакции организма, что обеспечивает выраженный и устойчивый терапевтический эффект.
Обычный электрический ток также повсеместно используется медиками.
Электрофорез – воздействие на организм постоянного электрического тока в сочетании с введением через кожу или слизистые оболочки разнообразных препаратов. Принцип действия основан на действии электрического поля, вызывающего разложение лекарственного препарата на заряженные частицы, движущиеся к электродам.
Небольшие импульсы электрического тока узкой направленности в определенную точку позволяют избавиться от тромбов, опухолей, и при этом стимулируется приток крови. Самое главное, что при этом никого резать не нужно.
Также не могу не отметить использование новых методов лечения и диагностики при помощи лазера и томографов.
Настоящий прорыв в диагностике произошел после создания томографов. Различают компьютерную и магнитно-резонансную томографию.
Компьютерная томография (КТ) – метод послойного исследования внутреннего строения органов, основан на измерениях и последующей компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными тканями[ 11 ]. Обычно процедура компьютерной томографии назначается для уточнения диагноза после предварительного осмотра и для установления точного местоположения проблемы. Компьютерный томограф так же является рентгеновским аппаратом, однако его преимущество над последним в том, что снимки делаются под различными углами вследствие вращения рамки томографа вокруг тела пациента, а компьютерная обработка позволяет различать ткани, отличающиеся друг от друга на 0,5%, что повышает точность диагностики в 1000 раз. При КТ в подробностях различимы скелет и ткани легких, а также свежие кровотечения, что позволяет исследовать больных с травмами головы, брюшной полости, грудной клетки, а также выявить инсульт на ранней стадии.
Магнитно-резонансная томография основана на взаимодействии сильного магнитного поля устройства и атомов водорода в организме. Аппарат посылает электромагнитный сигнал определенной частоты и улавливает сигнал атомов водорода, имеющих такую же частоту. Ответный сигнал регистрируется устройством. Разные ткани организма имеют разное количество атомов водорода, соответственно сигнал имеет различные характеристики. Томограф распознает сигнал и преобразует его в изображение. Проводится МРТ точно так же, как КТ, но пациент находится в тоннеле прибора практически полностью, поэтому главным ограничением в применении данного метода является клаустрофобия. Еще одно отличие от КТ – МРТ проводится без использования рентгеновского излучения, в процессе диагностики используется только магнит, который не оказывает вредного воздействия на человека, но достаточных оснований полагать, что метод полностью безопасен, пока нет, так как он достаточно молод и до конца не изучен.
Уже много лет ученых интересует, как устроен мозг человека и его работа. Сегодня исследователи имеют реальную возможность наблюдать на экране работу человеческого мозга, а также проследить за «течением мысли». Все стало возможным благодаря прекрасному прибору – томографу.
Оказалось, что, к примеру, при обработке зрительных данных увеличивается кровоток в затылочную зону мозга, а при обработке звуковых данных – в височные доли и так далее. Вот так один прибор позволяет ученым использовать принципиально новые возможности для изучения мозга человека. Сейчас томограммы широко применяются в медицине, они помогают диагностировать разные заболевания, неврозы.
11. Лазер в медицине
Активно в современном мире применяются лазерные технологии. Ни один центр современной медицины уже не обойдется без них. Ярчайшим примером может стать хирургия. С помощью лазерных лучей хирургам удается проводить крайне сложные операции. Мощный поток света из лазера позволяет удалять злокачественные опухоли, а для этого не потребуется даже резать тело человека. Потребуется лишь подобрать нужную частоту.
Многие современные хирурги пользуются специальными скальпелями на основе плазмы. Это инструменты, функционирующие с высокими температурами. Если их применять на практике, то кровь будет сворачиваться в один миг, а значит, у хирурга не будет никаких неудобств из-за кровотечений. Также было доказано, что после применения подобных инструментов раны человека заживают в разы быстрее.
Плазменный скальпель также понижает риск попадания в рану инфекции до минимальной отметки, при такой температуре микробы просто погибают в один момент.
Людей беспокоит их личное здоровье и благополучие близких им людей. Поэтому н овые болезни требуют новых методов индикации, диагностики и лечения, что подталкивает ученых физиков и связанных с физикой специалистов разрабатывать, создавать и совершенствовать приборы для нужд медицины.
Достижения в области физических и технических изысканий находят широкое применение в медицинских исследованиях, позволяют создавать новые, более точные и надежные приборы и аппараты, которые спасут множество жизней.
В современном мире много разной техники, которую можно применять даже дома. К примеру, есть измерители нитратов в овощах и фруктах, глюкометры, дозиметры, электронные тонометры, метеостанции для дома и так далее. Да, не все вышеупомянутые приборы относятся непосредственно к медицине, но они помогают людям поддержать здоровье на должном уровне.
А ведь самое главное богатство человека – это его здоровье.
И к этому успешному будущему стремлюсь я и мои друзья.
Список использованной литературы и интернет-ресурсов:
1. Смолова А. А. Значение физики в медицине / А. А. Смолова, И. В. Щербакова // Студенческая наука XXI века: материалы XII Междунар. студенч. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 25 янв. 2017 г.) / — Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. — № 1 (12). — С. 55–57.
2. Петренко Ю. Нужна ли физика врачу? / Ю. Петренко // Наука и жизнь.– №3.– 2003.
3. Подлесникова А. Физика в медицине и её роль / А. Подлесникова // – 2016. – Режим доступа: http://fb.ru/article/242003/fizika-v-meditsine-i-ee-rol
4. Тонометр. Принцип работы / http://krasotaizdorovie.ru/articles/tonometr-princip-raboty.php
5. Термометр/Режим доступа: http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/4776/ТЕРМОМЕТР
6. УЗИ-аппараты. Принцип работы / Режим доступа: http://www.baltmedical.ru/uzi-apparaty.htm
7. Устройство и принцип работы рентгеновского аппарата / – Режим доступа: http://www.stormoff.ru/articles_565_139.html
8. Компьютерная томография / – 2017. – Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Компьютерная_томография
9. Аманова Е. Что может томография и кому она нужна / Е. Аманова // АиФ. Здоровье. – № 15. – 2009. – Режим доступа: http://www.aif.ru/health/life/10461