ОБУЧЕНИЕ БИОФИЗИКИ, СВЯЗАННЫЕ С МЕДИЦИНСКОЙ СПЕЦИАЛИЗИЕЙ

ОБУЧЕНИЕ БИОФИЗИКИ, СВЯЗАННЫЕ С МЕДИЦИНСКОЙ СПЕЦИАЛИЗИЕЙ

Кардашбекова Наиля Адемовна

д-р филол. наук по физике, доц., Нахичеванский Государственный Университет,

Азербайджан, г. Нахичевань

Султанова Айгюн Гаджиевна

д-р филол. наук по физике, доц., Нахичеванский Институт Учителей,

Азербайджан, г. Нахичевань

BIOPHYSICS TRAINING, RELATED TO THE MEDICAL SPECIALTY

Nailya Kardashbekova

dr. phil. Sciences in Physics, Associate Professor Nakhichivan State University,

 Azerbaijan, Nakhichevan

Aygun Sultanova

dr. phil. Sciences in Physics, Associate Professor Nakhchivan Institute of Teachers,

Azerbaijan, Nakhichevan

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматривается обучение биофизики со многими специальными предметами, преподаваемыми в системе медицинского образования. К таким предметам относятся фармакология, физиология, микробиология, гистология и др. Основная цель обучения — повысить интерес к этим наукам, показать, что методы биофизики играют большую роль в медицинских специальностях. Поскольку достижения современной медицины в значительной степени связаны с достижениями физики, техники и производства медицинских изделий, и поэтому преподавание этого предмета имеет большое значение. Как видно из всего перечисленного, биофизика занимает особое место среди теоретических предметов, преподаваемых в медицинском университете. Изучая биофизику, будущие врачи глубже понимают взаимосвязь биологии и медицины с точными науками.

ABSTRACT

This article deals with the teaching of biophysics with many of the special subjects taught in the medical education system. Such subjects include pharmacology, physiology, microbiology, histology, etc. The main goal of training is to increase interest in these sciences, to show that biophysics methods play a big role in medical specialties. Since the achievements of modern medicine are largely related to the achievements of physics, technology and the production of medical devices, and therefore the teaching of this subject is of great importance. As can be seen from all of the above, biophysics occupies a special place among the theoretical subjects taught at the medical university. By studying biophysics, future doctors have a deeper understanding of the relationship between biology and medicine and the exact sciences.

Ключевые слова: фототерапия, фотохимическая терапия, фармакология, физиология, микробиология, гистология, спектральный анализ, молекулярный спектральный анализ, люминесценция, спектроскопия

Keywords: phototherapy, photochemical therapy, pharmacology, physiology, microbiology, histology, molecular spectral analysis, luminescence, spectroscopy, spectral analysis.

История развития науки показывает, что многие новые открытия стали возможны в результате интеллектуального синтеза знаний в различных областях науки. Изучение химического состава веществ, являющихся объектом деятельности человека, в современной науке и технике чрезвычайно важно. Найденные исследователями минералы и новые вещества и материалы, полученные химиками, характеризуются прежде всего своимь химическим составом.

Стремительное развитие техники постоянно предъявляет новые требования к методам анализа веществ. Фототерапия, фотохимиотерапия, лазеротерапия, физиотерапия, лабораторная диагностика и др., используемые в медицине. Очень важно знать начальные этапы воздействия света на живые системы при применении методов.

Если взаимосвязь между физикой и медицинскими специальностями будет решена как научно, так и методологически оптимальным образом, интерес к этим предметам возрастет еще больше, а качество преподавания этих предметов значительно повысится. Специализированные науки физика и медицина развиваются в настоящее время с такой скоростью, что междисциплинарный материал неисчерпаем. С учетом этого следует использовать только тот биофизический материал, который имеет отношение к программе физики и очень полезен для непосредственного повышения качества урока.

Основная цель здесь — повысить интерес к этим наукам, показать, что методы биофизики играют большую роль в медицинских специальностях. Достижения современной медицины в значительной степени связаны с достижениями физики, техники и производства медицинских изделий. Физика, биология, химия, математика и т. д. преподаются в системах медицинского образования, включая большинство медицинских специальностей, фармакологию, физиологию, микробиологию, гистологию и т. д. являются естественными науками.

История развития науки показывает, что многие новые открытия стали возможны в результате интеллектуального синтеза знаний в различных областях науки.

В последнее время в связи с развитием науки и техники к чистоте веществ и, следовательно, к чувствительности аналитических методов предъявляются более высокие требования, что стало необходимым требованием почти во всех областях техники.

Применение новых технологических процессов в производстве обычно тесно связано с разработкой методов, обеспечивающих достаточно высокую скорость и точность анализа.Методы химического анализа не всегда отвечают требованиям современной науки и техники. Поэтому в практику все чаще включаются физико-химические и физические методы определения химического состава, обладающие рядом ценных свойств. Одно из основных мест среди этих методов занимает спектральный анализ. имеет место [11].  Спектрофомерные методы позволяют найти концентрацию вещества с точностью до 1% в пределах концентраций 10-4-10-6 моль/л. Спектрофотометрические исследования проводят с помощью специальных приборов — спектрометров. Такие анализы выполняются в лабораторных условиях при клинической диагностике различных патологических состояний.

Спектральный анализ основан на изучении структуры поглощаемого света. Анализируемый образец помещают между источником света и спектральной аппаратурой. Спектр поглощения веществ можно графически изобразить длиной волны по оси абсцисс и количеством света, поглощенного веществом по оси ординат.

Рисунок 1.   а - фотографический; б - график; I – спектр сплошного источника света; II - спектр того же излучения после прохождения анализируемого образца

Спектральный анализ может использоваться для определения как элементного, так и молекулярного состава вещества. Спектральный анализ позволяет качественно обнаружить отдельные компоненты анализируемого образца и количественно определить их концентрации.

Вещества с очень близкими химическими свойствами, которые трудно или даже невозможно проанализировать химическими методами, легко определяются спектральным путем. Например, спектральный анализ можно использовать для идентификации изомерных органических соединений с очень похожими химическими свойствами.

Область применения молекулярного спектрального анализа в основном распространяется на органические вещества, также можно успешно анализировать неорганические соединения.

Молекулярно-спектральный анализ в основном применяется в химической, нефтеперерабатывающей и химико-фармацевтической промышленности. Чрезвычайно важное значение имеет спектральный анализ, с его помощью можно определить практически любой элемент или соединение в самых разнообразных твердых, жидких и газообразных аналитах.

История спектроскопии началась с оптических опытов Исаака Ньютона (1666-1672). Ньютон ввел слово «спектр» для описания цветов в сочетании с белым светом, которые появляются, когда белый свет проходит через призму. В начале 1800-х годов Йозеф фон Фраунгофер добился экспериментальных успехов с дисперсионными спектрометрами, что позволило спектроскопии стать более точным методом. [5]. С тех пор спектроскопия играет важную роль в химии, физике и астрономии. «В своем первом докладе Королевскому обществу в 1672 году Исаак Ньютон описал эксперимент, в котором он позволил солнечному свету пройти через небольшое отверстие, а затем через призму. Ньютон доказал нам, что солнечный свет, который кажется белым, на самом деле представляет собой смесь всех цвета радуги.

Спектроскопия, прежде всего в электромагнитном спектре, является ключевым исследовательским инструментом в области физики, химии и астрономии и позволяет дополнительно изучать состав вещества, физическую структуру и электронную структуру на атомном, молекулярном и макроуровне. Определение природы и состава веществ по цвету, а точнее по спектру их люминесцентного излучения называется люминесцентным анализом. При определенных условиях этим методом можно с помощью люминесцентного анализа обнаружить наличие незначительного количества (до 10—10 г) другой смеси в каком-либо веществе. Люминесцентный анализ подразделяют на люминесцентный микроанализ и люминесцентный макроанализ. В макроанализе наблюдение производится глазом, в микроанализе — микроскопом.

Люминесцентный анализ, проводимый с помощью ультрафиолетовых лучей, используется в практике судебно-медицинской экспертизы. Детально изучены радиационные свойства многих неизмененных и измененных органов и тканей тела человека. Так, люминесцентная окраска серого вещества головного мозга изменяется от светло-серебристой до желто-коричневой, печени от сине-белой до серо-черной, сердца от серебристо-белой до желто-красной, у почки от желто-зеленого до черного и т.д. бывает. [10].

Характер и степень свечения, полученные при осмотре живых людей и осмотре трупов, позволяют определить следующее:

- при определении формы прошлых ожогов по слабому излучению, даваемому прошлыми ожогами после заживления

- для определения формы и размеров подкожных кровоподтеков после исчезновения внешних признаков за счет угасания свечения самой кожи и свечения гемоглобина крови

- определение степени старения (удаленности) кожных спаек, по тускло- багровому свечению, придаваемому ими в свежем виде, по бело-голубому свечению изношенных (отдаленных) спаек

- определять время приема некоторых лекарственных препаратов (акрихин

и др.) и питательных веществ (яичный желток, чеснок, грибы и др.) по цвету люминесценции слизистой оболочки рта, пищевода, желудка

- ориентировочное определение возраста умершего по свечению хрящевых тканей

Люминесцентный анализ широко применяется в судебно-медицинских исследованиях для вещественного подтверждения веществ биологического происхождения. Люминесцентный анализ определяют по наличию крови в исследуемом материале и ее яркому фиолетовому спектру. Такое свечение возникает после денатурации гематонорфирина серной кислотой молекулы гемоглобина. [2].

В качестве исходного ориентира определяют наличие материальных носителей в носовой слизи, слюне, сперме и моче, каждый из которых имеет свой спектр. Если белый свет проходит через какое-либо достаточно прозрачное вещество, то некоторые из простых волн, составляющих это вещество, могут поглощаться этим веществом интенсивнее, чем другие, и в некоторых частях всего спектра белого света затемненные линии или полосы образуются характерные для этого вещества. Сумма затемненных линий или полос, образующихся в соответствующих частях всего спектра белого света, проходящего через данное прозрачное вещество, называется спектром поглощения или спектром поглощения.

Метод качественного и количественного определения состава веществ по их спектрам (по интенсивности линий) называется методом спектрального анализа. Основное его преимущество в том, что для анализа требуется очень небольшое количество вещества. Присутствие данного вещества можно определить с помощью спектрального анализа.

В настоящее время в спектральных лабораториях, созданных в учреждениях судебной экспертизы, проводятся следующие исследования:

- проводится с целью экспертизы при отравлении предметов металлическими ядами исследования

- спектральные исследования, проводимые на объекте при экспертизе для определения того, был ли он поврежден при жизни человека или после смерти, чтобы определить, родились ли дети живыми или мертвыми, чтобы установить время смерти и внутриутробной жизни, чтобы определить, как долго назад наступила смерть, при обследованиях для определения времени травмы головы, при обследовании, проводимом для выделения отдельных выделений человека, при исследовании крови, волос, зубов, ногтей, внутренних органов и т. д.

При изучении кровообращения со стороны физиологии, строения сердца, работы, артериального давления, скорости движения крови и др. вопросы подробно обсуждаются. Обсуждается влияние физической культуры и спорта на сердечно-сосудистую систему, но их физическая природа подробно не рассматривается. При изучении этих тем, поскольку они уже знакомы с механической работой, мощностью и методами их расчета из физики, будет легко и интересно сделать определенные выводы, сравнив мощность сердечной и скелетной мускулатуры. Зная средний вес сердца, минутный объем крови и рост человека, мы можем рассчитать работу, совершаемую сердечными мышцами, по формуле механической работы, если принять во внимание, что кровь проходит дважды за время один полный цикл.

Одним из важнейших предметов курса биологии является нервная система. [3]. Физические суждения должны быть сильнее при обучении этому предмету. Когда электрический ток проходит через сердечную мышцу и нервную систему, смерть неизбежна. Поэтому необходимо вовремя принимать защитные меры для защиты от пагубного воздействия этого тока. Развитие взаимосвязи физики и биологии создает новые возможности для формирования материалистического мировоззрения учащихся. Они узнают, что законы физики применяются не только в технике и сельском хозяйстве, но и в живой природе. В то же время учащиеся используют физические законы и аналогии, изучая жизнь и деятельность растительных и животных организмов. Материальность окружающей нас среды, ее изменение и развитие, основные свойства материи, законы диалектики проявляются во всем содержании физики и биологии. Углубление и развитие отношений между ними становится более благоприятным в причинно-следственном отношении. Потому что все живое на нашей планете подвергается воздействию различных физических воздействий, например, радиоактивного излучения, гравитационного поля, температуры, звуковых и электромагнитных волн разной частоты, электрических и магнитных полей, со дня своего создания. Резкое изменение одного из этих физических эффектов немедленно отражается на ходе биологических процессов, происходящих в живых организмах.В процессе изучения явлений статистического характера постигается ряд закономерностей живой и неживой природы. Объяснение таких явлений, как давление газа, броуновское движение, преобразование внутренней энергии в механическую и другие виды энергии, носит статистический характер и относится к обеим областям науки. Эти статистические закономерности представляют собой набор однородных событий, каждое из которых индивидуально случайно. Статистические законы также объективны и отражают существующую связь между событиями.

Список литературы:

1. 1.Алиев Г.М. Медицинская и биологическая физика. Баку: Маариф, 1993. С. 640.
2. Алиев Н., Исмаилов И., Исфандияров Х. Курс общей физики. Баку: Просвещение, 2005. 406 с.
3. Ализаде Г.И., Зейналова Н.М., Оптические методы исследования биологических объектов (спектрофотометрия, фотоэлектроколориметрия), Баку, 2005, 22 с.
4. Ахмедов И., Мамедов А., Халилов Р. Медицинская и биологическая
5. Гаралов З.И. Преподавание законов физики. Баку: Вяз 1997,
6. Годжаев В.М. Основные задачи, стоящие перед преподаванием физики в технических вузах. Новости Азербайджанского Педагогического Университета. 2006, № 2
7. Закон об учреждении Азербайджанской Республики. Газета «Учитель Азербайджана», Баку, 11 сентября 2009 г.
8. Исмаилов И.Н. Современные проблемы методики преподавания физики. Баку, 2016. 456 с
9. Мехрабов А., Аббасов А. и так далее. Педагогические технологии. Баку: Переводчик, 2006. 372 с.
10. Оруджев В.Ю. Актуальные проблемы методики преподавания физики, Баку. 2007. 100 с.
11. Рустам Джафаров Биофизика Баку-2008. 197 р