Методы и приборы физического обследования человека.
До XVIII в. не было зафиксировано применения ни одного медицинского прибора, хотя термометры Фаренгейта и Цельсия уже были известны. Врач Карл Герхард (1833-1902) в 1861 г считал, что это «слишком сложная процедура». Однако С. П. Боткин уже в I860 г применял измерение температуры для ди-агностики заболеваний. Специальный медицинский термометр был изобретен в 1867 г.
Немецкая фирма «Микротек» недавно создала прототип ди-агностически-лечебного инструмента нового типа. Это микро-миниатюрная подводная лодка, которая может двигаться по кровеносным сосудам, выполняя под управлением врача некоторые операции.
Длина этого автономного зонда 4 мм, а диаметр всего 0,65 мм. Двигателя на субмарине нет. Ее винт вращается под действием прилагаемого извне вращающегося магнитного поля, что позволяет развивать скорость до метра в час. В дальнейшем микрозонд будет оснащен фрезой для снятия холестериновых бляшек со стенок сосуда. Возможно и размещение капсулы с лекарством, которое будет выбрасываться в нужном месте.
Стетоскоп. Леопольд Ауэнбруггер (1722-1809 гг.), венский врач, сын трактирщика обнаружил, что простукивание бочки с вином эквивалентно простукиванию тела человека, и в 1761 I* предложил «новое открытие, позволяющее на основании данных простукивания грудной клетки человека, как признака обнаружить скрытые в глубине грудные болезни». Метод, позже получивший название «перкуссия» не признали, после чего он ушел из госпиталя, а впоследствие умер в психиатрической больнице.
Жан Николя Корвизар де Маре (1755-1821 гг.) - основопо-ложник клинической медицины во Франции, лейб-медик Наполеона I возродил его имя и метод. По этому поводу уместно вспомнить высказывание великого Анатоля Франса «Дар воскрешать прошедшее столь же изумителен и драгоценен, как и дар предвидеть будущее».
Его ученик Рене Теофил Ги Лаэннек (Laennec, 1781-1826 гг.) превзошел учителя. Он определял с помощью перкуссии даже такую болезнь, как чахотку (туберкулез). Трудность применения метода при обследовании 19-летней девушки с очень большим бюстом привела его к идее использовать бумажную трубку. Затем стетоскопы стали изготовлять в виде деревянной трубки длиною примерно 30 см. Так в 1816 г. появился самый распространенный медицинский прибор. В 90-х годах XIX в. их заменили фонендоскопы, состоящие из воронки с усиливающей мембраной и двух резиновых трубок, концы которых вставляют в уши.
Кардиография. Биллем Эйнтховен (Einthoven) был квалифицированным врачом и обладал хорошей подготовкой в области физики, что позволило ему стать основоположником электрокардиографии. В 1903 г. Эйнтховен изобрел гальванометр для регистрации электрической активности сокращающегося сердца, ставший основным средством диагностики сердечных заболеваний. В 1924 г. он был удостоен Нобелевской премии за исследования в области физиологии и медицины.
Измерение давления крови. Один из главных показа-телей работы сердца - давление, с которым оно нагнетает кровь в сосуды. Впервые это давление было измерено английским священником С. Хейлсом в 1733 г. Для этого он соединил с помощью гибкой трубки бедренную артерию лошади с длинной, вертикально стоящей латунной трубкой, верхний конец которой оставался открытым. Как только зажим на соединительной трубке был снят, кровь из артерии устремилась в латунную трубку и стала ее заполнять, пока не поднялась до уровня около 2 м. Давление столба крови, находившегося в латунной трубке, уравновешивалось артериальным давлением и составляло около 20 кПа. Уровень крови в латунной трубке не был постоянным -он колебался с частотой сокращений сердца между максимальным (систолическим) и минимальным (диастолическим) значениями. Систолическое давление соответствовало сокращению сердца, а диастолическое - его расслабленному состоянию.
Метод, предложенный Хейлсом, был сопряжен со значительной потерей крови и даже риском для пациента. Поэтому при помощи такого метода можно измерять артериальное давление, пожалуй, только в экспериментах на животных. Стремление создать метод измерения артериального давления, пригодный для человека, привело в 1896 г. итальянского врача С. Рива-Роччи к изобретению прибора, которым пользуются до настоящего времени
Этот прибор обычно применяют для измерения давления крови в плечевой артерии. Так как плечевая артерия в опущенной руке находится на уровне сердца, то давление крови в этой артерии совпадает с давлением крови в ближайшей к сердцу части аорты.
Метод Рива-Роччи основан на измерении внешнего давления, необходимого для того, чтобы пережать артерию. Для этого на плечо пациента накладывают полую резиновую манжету и с помощью любого насоса увеличивают давление воздуха в ней, пока не исчезнет пульс на артерии предплечья (лучевой артерии). Давление воздуха в манжете в момент исчезновения пульсовых волн в лучевой артерии (когда в ней прекращается кровоток) должно быть равно систолическому давлению крови.
В 1905 г. русский врач Н. С. Коротков видоизменил метод Рива-Роччи так, чтобы можно было измерять и диастолическое давление крови. Он предложил прослушивать пульсовые волны лучевой артерии фонендоскопом (этот прибор состоит из чувст-вительной мембраны и двух гибких трубочек, подводящих звуковые колебания к барабанным перепонкам ушей). Если давление воздуха в манжете поднять выше систолического, а потом медленно снижать его, пользуясь специальным клапаном, то при давлении, равном систолическому, появляются характерные звуки. Происхождение этих звуков, называемых тонами Короткова, связано со сложным характером распространения пульсовой волны по частично пережатой артерии. Когда давление в манжете становится меньше диастолического, артерия начинает беспрепятственно пропускать кровь, и тоны Короткова исчезают. Поэтому давление в манжете, соответствующее исчезновению тонов Короткова, принимают за диастолическое.
Часто для того, чтобы составить представление о работе сердечно-сосудистой системы, недостаточно бывает измерений частоты пульса и артериального давления. Болезненное состояние какого-либо органа может быть связано с уменьшением кровотока через артерию, снабжающую его кровью. В этих случаях для постановки правильного диагноза необходимо измерить скорость кровотока через эту артерию (т. е. объем крови, протекающий через нее в единицу времени). Одним из первых, кто исследовал скорость движения крови по сосудам, был 170 французский врач и физик Ж. Пуазейль. Интересно, что закон, носящий его имя и связывающий скорость движения жидкости через капилляр с его радиусом, длиной и перепадом давления, явился обобщением экспериментальных работ, выполненных Пуазейлем на кровеносных сосудах животных. Однако использование закона Пуазейля для измерения кровотока в артериях человека практически невозможно, так как для этого необходимо знать внутренний диаметр артерии, значения давления крови в двух ее точках и вязкость крови. Очевидно, что получение этих данных делает такой метод «кровавым», а часто просто нереальным.
Скорость кровотока через сосуды сейчас определяют чаще всего с помощью двух методов: электромагнитного метода и метода разведения индикатора. Используется также ультразвуковой метод, основанный на принципе Доплера.
Литература
1. А. А. Шейпак. История науки и техники. 2010
2. Спасский Б. И. История физики 1977 г
3. Кудрявцев П. С. Курс истории физики. 1981 г.
4. Атома строение. Энциклопедия кругосвет
Темы докладов
Занятие
1) Архимед.
2) Аристотель.
3) Пифагор.
4) Лукреций
5) Геоцентрическая система
6) Гелиоцентрическая система
7) Арабские ученые и их открытия в физике.
8) Птолемей
9) Герон.
10) Весы.
11) Аристарх.
12)Демокрит (Левкипп).
13) Исследование луны
14) Роберт Гук
15) Галилей
16) Торричели
17) Паскаль
18) Шкала Цельсия Фаренгейта и др.
19) Часы
20) барометр
21) Максвелл
22) Ньютон
23) Шредингер
Занятие
Амперметр
Компас
GPS
Георг Ом
Тесла
Манометр
Термометр
Насос
Дифманометр
Счетчик воды
Пьер и Мария Кюри
Скорость света
спидометр
Электродвигатели
Рентген и его аппарат
Счетчик электроэнергии
Осциллограф
Планк
Резерфорд
Изобретения Леонардо да Винчи
Дозиметр
Трансформатор
Лазер
Камера-обскура
Счетчик Гейгера
Капица
Эдисон
Ампер Анри
Марс
Венера
Планеты солнечной системы (любая кроме Марса и Венеры)
Солнечная система в целом
Алессандро Вольта
Опыт OPERA 2011 г, в котором скорость нейтрино превысила скорость света.
Занятие
Эйнштейн
Браун
Менделеев
Джоуль
Фотография
Киноаппарат
1й показ кино
История 1й фотографии
Фарадей
Гальвани
Эрстед
Джозеф Генри
Генрих Герц
Магнетометр
Тесламетр
Веберметр
Изобретение радио
Попов
Телескоп
Микроскоп
Спектральные линии
Занятие
Двигатель внутреннего сгорания.
Тепловые двигатели
История молекулярно-кинетической теории
Стивен Хоукинг
Парадоксы теории относительности
История и устройство эталона метра
Пушка Гаусса
Уатт Джеймс
Хэмфри Дэви
История лампы накаливания
Радиолампа
Парадоксы квантовой механики
Транзистор
Микросхема
Закон Мура и его аналоги в других областях наук
Больцман
История геометрической оптики
Волновая и корпускулярная теории света
Занятие
Отто фон Герике
История ускорителей
История разработки атомного оружия в разных странах
История Церна
История спутникового телевидения
История дистанционного зондирования Земли(фотографии и т.п.)
История телевидения
Радиоуглеродный анализ
История компьютеров
Атомный микроскоп
История компьютерных устройств постоянной памяти (Пзу)
История радиолокаторов
История записи звука
Рентгеновские телескопы
Нейтринный телескоп
Гамма- телескоп
Изучение космических лучей
Устройства ввода вывода компьютера
История самолетов с точки зрения физики
Ракетные и космические двигатели