ИНТЕРЕСНОЕ
Загрузка...
 

Опрос

Какой актер лучше?


 
 

Однако, хотим мы этого или не хотим, нравится...

Однако, хотим мы этого или не хотим, нравится нам это или нет, широкое проникновение математики и кибернетики в медицину — закономерное следствие развития научнотехнической революции. Это единственный путь^идя по которому можно преодолеть мучительное противоречие между все возрастающим потоком медицинской информации, сложностью ее обобщения и краткостью человеческой жизни.
Не секрет, что в медицинские вузы часто идут молодые люди, не испытывающие склонности к математике и точным наукам. Между тем, как говорил еще Галилей, книга природы написана на математическом языке. Чтобы читать эту книгу, надо знать этот язык.
Расширение математического кругозора врача абсолютно необходимо. В Саратовском медицинском институте принимаются некоторые меры в этом направлении. На кафедре физики и биофизики читается курс математики. На кафедре диагностики внутренних болезней студенты слушают лекции о возможности использования математики и кибернетики в терапевтической клинике, а на практических занятиях знакомятся с основами машинной диагностики, работой ЭВМ. На кафедре факультетской хирургии им демонстрируют возможность использования математических методов в хирургии.
Повидимому, настало время подумать о том, чтобы включить в программы медицинских вузов (а также институтов усовершенствования врачей) более расширенный курс математики, куда вошло бы изучение основ теории вероятностей, распознавания образов, математической логики, теории регулирования, основ математического анализа. Надо шире использовать математику при преподавании всех медицинских дисциплин. Ведь
именно сегодняшним студентам завтра в их повседневной медицинской практике придется все больше и больше сталкиваться с математикой и кибернетикой.
«ИСКУССТВЕННЫЙ нос»
На земле обитает немало живых существ, лишенных зрения и слуха. Но таких, которые не имели бы органов обоняния, нет! Ощущать запахи исключительно важно. Обоняние помогает животным и насекомым находить пищу, опознавать врагов и особей своего вида. Из человеческих органов нос не самый главный, но очень похоже, что первоначально мозг зародился как аппарат для обработки сигналов, идущих от многочисленных природных веществ. Это произошло еще в ту пору, когда предки человека обитали в первобытном океане.
Обонятельные способности живого феноменальны. Чтобы их оценить, счет ведут на отдельные молекулы. Обычная дворняжка чувствует запах масляной кислоты, когда в одном кубическом сантиметре воздуха находится 9 тысяч молекул этого вещества. Достаточно развести в Ладожском озере чайную ложку спирта, чтобы угри ощутили его присутствие. Подсчитано: 8 молекул на одно нервное окончание достаточно, чтобы сигнал о запахе достиг мозга животного. А для четкого ощущения кислого, сладкого или соленого необходимо совместное действие 40 нервных окончаний.

Обонятельные клетки должны постоянно омываться потоком воздуха или воды. Это основное условие их работы. Потомуто у всех животных, дышащих легкими, первичные органы обоняния расположены возле дыхательных путей.
У рыб поток воды идет через рот, глотку и жабры. И клетки, чувствительные к запаху, размещены в основном на губах и жаберных крышках.
Насекомые дышат трахеями, распределенными по всему брюшку. Но воздуха через трахеи протекает очень мало. В гораздо более выгодном положении находятся усики. Несложный расчет показывает: через перистые усики крупной бабочки при полете со скоростью 10 метров в секунду проходит в 50 раз больше воздуха, чем через обонятельные доли человека. И конечно, у насекомых именно усики стали теми «антеннами», что ловят запахи. Чутье собак мы считаем очень тонким, но собакам далеко до ночных бабочек: некоторые из них ощущают
присутствие одной молекулы пахучего вещества в 2—3 кубических дециметрах воздуха. А если насекомое не летает, как тогда создать поток воздуха? Бескрылым — кузнечикам, тараканам, сверчкам — остается шевелить усиками, что они и делают.
Строение обонятельных органов млекопитающих ныне изучено довольно хорошо. У каждой чувствительной клетки есть два отростка. Один заканчивается небольшим пузырьком, покрытым сетью нитевидных волокон. Общая площадь всех волокон составляет 6 квадратных дециметров. Это и есть площадь «антенны», улавливаю ’ щей молекулы пахучих веществ.
Другой отросток — аксон — через тонкую пористую кость тянется прямо в мозг. Аксонов очень много — около 100 миллионов, они оканчиваются >в одной из двух обонятельных луковиц мозга. В каждой луковице около 2 тысяч клубочков, и с каждым из них связано примерно 25 тысяч первичных чувствительных клеток. От клубочков
к обонятельным центрам мозга идут так называемые митральные клетки. Между первичной воспринимающей поверхностью и мозговыми центрами только один переход (синапс). Более тесную связь с окружающей средой трудно вообразить.
Все эти структуры воспроизвести, конечно, невозможно. Но тем не менее уже предложено несколько конструкций '«искусственных носов». Они не похожи на настоящие, однако неплохо различают запахи.
В основу своего прибора американский специалист Э. Дрэвникс положил свойство некоторых веществ менять контактный потенциал под воздействием пахучей смеси. Такие вещества называют адсорбентами, что в буквальном переводе означает «поверхностные поглотители». Если слой адсорбента нанести на золотую пластинку — электрод, а сверху к ней прижать золотую лопатку, получим контакт, чувствительный к появлению пахнущего газа. В зависимости от силы запаха
на электродах рождается разный электрический ток.
В приборе Дрэвникса четыре неподвижных электрода и одна вращающаяся золотая лопатка. Ток, снимаемый с контактов, поступает через переключатель на сопротивление, а затем в осциллограф; на его экране возникают волнообразные кривые. По формам волн можно судить о типе пахучей смеси и ее концентрации.
Ученому удалось распознать 24 вида газообразных веществ, выделяемых телом человека. Какие из них свойственны здоровому организму и какие бывают спутниками заболеваний — вот вопрос, на который еще предстоит ответить. Э. Дрэвникс надеется предложить врачам новый метод диагностики, в чемто напоминающий способ регистрации теплового состояния кожи. Впрочем, ничего принципиально нового тут нет. Запах действительно сопутствует некоторым болезням (дифтерия, уремия, рак и другие). Речь идет лишь о том, чтобы ставить диагноз на
г

возможно более ранней стадии заболевания. Л для этого нужен очень чувствительный «искусственный нос».
Свойства адсорбентов использовал и шотландский ученый Р. Монкриф, хотя схема его прибора иная. Чувствительным элементом служат терморезисторы — полупроводниковые сопротивления, величина которых меняется в зависимости от температуры. Терморезисторы — один из них покрыт адсорбирующим веществом — составляют плечи известного в электротехнике мостика Уитстона. Пока пахучего газа нет, мостик остается сбалансированным и напряжения в его диагонали не возникает. Но в присутствий такого газа адсорбент начинает ^ыделять тепло, терморезистор меняет сопротивление, электрический баланс моста нарушается и в диагонали появляется небольшое напряжение. Сигнал поступает в усилитель постоянного тока, а затем переносится на бумажную ленту с помощью многоканального самописца.
У «электрического носа» Монкрифа много общего с обонятельным органом человека. Прибор немедленно реагирует на запахи, для его работы необходимо движение газового потока над воспринимающей поверхностью адсорбента. Устройство «устает» и должно отдыхать перед новыми опытами, а к сильному запаху быстро «принюхивается» и, подобно человеку, перестает замечать дальнейшее увеличение концентрации.
И еще одно любопытное совпадение. Кривые, выходящие изпод пера самописца, очень сходны с кривыми электрической активности обонятельного органа лягушки.
В современной литературе можно найти и другие схемы. Например, предложено поглощать и окислять пахучие вещества в электролитической
ячейке на границе между газом и жидкостью. Чувствительность такого прибора к спирту особенно высока.
Подмечен еще один эффект. Молекулы вещества, «ответственного» за возникновение запаха, поглощают энергию ультрафиолетовых лучей. На этом принципе созданы сигнальные устройства, предупреждающие о появлении токсичных газов. Скажем, на фабриках химической чистки перхлорэтилен обнаруживают в ничтожной концентрации — одной десятитысячной процента.
Экспериментальные работы пока идут впереди теории. О самом механизме обонятельного ощущения нет окончательных данных, есть лишь более или менее достоверные гипотезы. Согласно одной из них молекулы пахучих веществ излучают электромагнитные волны в инфракрасной части спектра.
Уже известный нам Монкриф возродил на современном уровне знаний представления древнеримского поэта и философа Лукреция. В носовой полости, утверждал античный мыслитель, есть маленькие поры. Частички летучих веществ подходят к ним, как ключ к замку.
Ныне стереохимики выяснили конфигурацию многих сложных молекул. И Монкриф предположил, что обонятельные клетки снабжены лунками, которые соответствуют форме и размерам молекул основных пахучих веществ.
Возможно, молекулы действуют на клетки именно своей формой и размерами. Семь основных запахов обусловлены лунками семи видов. Некоторые молекулы могут входить в две разные лунки — одной стороной в широкую, другой — в узкую. При этом возникает сложное обонятельное ощущение.

Монкрифу удалось правильно предсказать запах некоторых вновэ синтезированных соединений. Но его гипотеза не может объяснить колоссальную различительную способность собачьего нюха: полмиллиона оттенков. Как же их можно составить из семи основных?
У приверженцев электромагнитной гипотезы затруднений еще больше. Сегодня физики получают инфракрасные волны любой длины, однако найти среди них «пахучую» не удалось.
Не исключено, что у живых существ действует параллельно несколько механизмов обоняния, возникающих на разных этапах эволюции. Словом, биологам и физикам есть что открывать. Повидимому, самые главные открытия еще впереди.
Вместо скальпеля
Лазерами сегодня крушат горные породы и сверлят алмазы, ускоряют химические реакции и срезают гроздья винограда, с их помощью определяют расстояние до Луны. По мнению академика А. Прохорова, к 2000 году лазер станет одним из основных инструментов техники.
Вот что он рассказал.
В лазерном устройстве обычный свет преобразуется в излучение, в тысячи раз более концентрированное и чистое. Ведь обычные источники (например, лампы накаливания) испускают
смесь света различных цветов спектра, которая распространяется беспорядочно во все стороны. Луч лазера монохроматичен (одноцветен), когерентен (то есть строго упорядочен во времени и пространстве) и устремлен в одном направлении. Вспышка лазера с энергией в 100 джоулей эквивалентна излучению 100ваттной лампы накаливания, горящей в течение секунды. Однако эта вспышка длится всего лишь миллионные доли секунды, и, следовательно, та же энергия оказы» вается как бы спрессованной в миллион раз. Если вообразить, что многотонную массу воды, ежесекундно низвергающуюся через плотину крупнейшей в мире Красноярской ГЭС, мы каким*о чудом заставили протиснуться в течение той же секунды через обычный водопроводный кран, мы получим косвенное представление о том, чем лазерный луч отличается от света всех других источников.
Почти с самого момента создания оптических квантовых генераторов предпринимались попытки использовать их в медицине. Здесь большое значение имеет не только интенсивность лазерного луча, но и еще одно его замечательное качество — избирательность действия. Последнее очень наглядно демонстрирует опыт с двойным воздушным шариком. Если вложить зеленую резиновую оболочку внутрь бесцветной и надуть их, то при «выстреле» рубиновым лазером по такому двойному шару разрывается лишь внутренняя оболочка. Зеленый ее цвет способствует поглощению красного излучения рубинового лазера. Прозрачная же наружная оболочка остается невредимой. Точно таким образом, попадая в глаз человека, псглощается там темноокрашенными клетками сетчатой оболочки. Строго дозированный ожог, вызываемый наглазном дне лучом лазера, был использован советскими офтальмологами в Одесском институте глазных болезней и тканевой терапии имени В. П. Филатова и в ряде других клиник страны для «приваривания» отслоившейся сетчатки и разрушения внутриглазных опухолей.
Способность лазерного излучения избирательно поглощаться окрашенными тканями была использована также в дерматологии. С его помощью можно удалять различного рода пигментные пятна и татуировки. При правильном выборе энергии излучения разрушаются только окрашенные
клетки, а находящиеся между ними участки белой кожи остаются практически неповрежденными. Поэтому во многих случаях воздействие лазеров оказывается более щадящим и дает лучшие косметические результаты, чем хирургический и другие методы лечения. Успешная работа в этом направлении ведется сейчас в Институте хирургии имени академика А. В. Вишневского.
Одно из самых интересных направлений медицинского применения лазеров — лазерная терапия опухолей. Исследования в этой области ведутся в Институте проблем онкологии АН Украины с 1965 года. Первые опыты показали, что излучение лазера способно необратимо повреждать опухолевые клетки, развивающиеся в искусственных условиях — в так называемой культуре ткани. Затем был сделан следующий шаг — испытано действие лазерной радиации на некоторые виды опухолей, привитых лабораторным животным. Оказалось, что при правильном выборе энергии излучения световые импульсы приводят к полному разрушению опухолевой ткани. В момент облучения наблюдается мгновенный выброс из нее части кле
ток в виде облачка и как бы оседание, уплощение остальной ее массы. В последующем происходит омертвление опухоли и развитие на ее месте сухой корочки, после отпадения которой и отрастания у животного шерсти не остается никакого следа.
Параллельно были проведены наблюдения, показавшие, что облучение лазером опухолей не сказывается отрицательно на состоянии организма животных, на их нормальных органах и тканях. Лишь после всех этих исследований лазерам был открыт путь в клинику.
В 1969 году в Институте проблем онкологии АН Украины начало функционировать первое в нашей стране клиническое отделение, где определенные формы поверхностных злокачественных и доброкачественных опухолей человека лечат лучами лазера.
...Небольшой зал, стены и потолки которого выкрашены в сероватосиний цвет, ослабляющий световое отражение. Это операционная. Здесь идет необычная операция — без скальпеля, без наркозного аппарата, без столика с десятками сверкающих никелем хирургических инструментов. Нет и самого хирурга — в зале лишь больной, лежащий на операционном столе. Глэйза его защищены специальными темг ными очками. Он лежит спокойно, ^ непринужденной позе, словно отдыхает, слушая мягко звучащую в комнате музыку. Над обнаженной ногой, изуродованной темнокрасной опухолью, нависла металлическая конструкция с выступающим из нее тубусом. Тубус медленно движется над опухолью, как бы нащупывая ее границы.
Из большой комнаты за стеною — аппаратной секции — доносятся приглушенные выстрелы. Здесь расположены лазерные установки — их головки, напоминающие артиллерийские орудия, блоки питания. Энергия светового луча отсюда по специальному световоду поступает в операционную и через небольшой подвижный тубус — на опухоль больного. Около
установок — инженер и техник. Место хирурга, проводящего операцию, в третьей комнате: перед ним экран телевизора, на котором он крупным планом видит опухоль с нацелившимся на нее зрачком тубуса. Под рукой

скачать софт Заглянув один раз, вы обязательно бесплатные программы скачаете для пк с лучшего сайта последние хорошие фильмы смотреть онлайн на кинопортале или ещё можно dle шаблоны бесплатные бесплатые на лучшем сайте.
Загрузка...