Тема IV. Медицина XX века

1. Влияние фундаментальных открытий в науке и технике на медицину.

Фундаментальные открытия в ведущих областях естествознания конца XIX-XX вв. коренным образом изменили медицину, сложившиеся ранее представления о сущности процессов в природе и организме человека. В области физики были сделаны величайшие открытия: рентгеновских лучей (1895 год); явления радиоактивности (1896, 1898 гг.); мутагенного действия ионизирующих излучений, разработка квантовой механики, теории относительности (средина 20-х годов); становление и развитие ядерной физики (с средины 30-х годов); возникновение и развитие электроники (начало 20 века), а сначала 60-х годов – одно из наиболее перспективных направлений – микроэлектроника.

Вследствие этих открытий началась эпоха получения изображений внутренних органов, врач впервые получил возможность увидеть то, что происходит в организме живого человека; утвердились рентгенорадиологические прогрессивные методы диагностики и лечения; была выявлена новая форма причинной обусловленности в микромире; сформировались новые научные медицинские дисциплины – рентгенология, ядерная медицина, радиационная гигиена и др.

На развитие теоретических основ медицины оказала существенное влияние химия. Важнейшим направлением химии стало изучение закономерностей процессов. Благодаря успехам физики и физической химии стало возможным изучение физико-химической основы биологических явлений на молекулярном уровне. На стыке физики, химии и биологии возникли такие научные дисциплины, как биохимия, биофизика, радиационная биология, космическая биология и медицина, молекулярная биология и др. В биологических и медицинских исследованиях, в лабораторной и функциональной диагностике все шире используются методы физики, химии, прикладной математики. В особые направления биофизики и биохимии выделены медицинская биофизика и медицинская химия.

Существенное влияние на развитие медицины оказали достижения в области биологии и генетики. В 1906 году сформировалась наука, изучающая наследственность и изменчивость, – генетика. Важнейшим этапом ее развития явилось создание в 1911 году хромосомной теории наследственности: американский ученый Т.Морган и сотрудники его научной школы экспериментально доказали, что основными носителями генов являются хромосомы. В 20-30-е годы в СССР сложились крупнейшие в мире генетические научные школы Н.И. Вавилова, Н.К. Кольцова, Ю.А. Филипченко, А.С. Серебровского, в 60-е гг. – Н.В. Тимофеева-Ресовского, Н.П. Дубинина.

К выдающимся достижениям биологии второй половины XX века относится возникновение молекулярной биологии (формальной датой считается 1953 год), когда Дж.Уотсоном и Ф.Криком была создана модель пространственной структуры ДНК. Ученые установили, что условия окружающей среды могут способствовать развитию или подавлению наследственного предрасположения, разработаны методы экспресс-диагностики, предупреждения и лечения ряда наследственных заболеваний, были организованы медико-генетические консультации.

Революция в естествознании органически слилась с революцией в технике, что позволило разработать принципиально новые образцы медицинской техники и расширило возможности диагностики, лечения и реабилитации, проведения профилактических, санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий. Решающую роль в совершенствовании медицинской техники сыграли успехи оптики, ядерной физики, робототехники, электроники, микротехники.

Благодаря достижениям оптики были созданы операционные микроскопы с ручным, ножным, звуковым (воспринимающим речевые команды) управлением, что расширило возможности оперативной офтальмологии и оториноларингологии, реконструктивной хирургии (приживание ампутированных в результате травм конечностей), кардиохирургии и нейрохирургии. Использование волоконной оптики обеспечило создание принципиально новых диагностических эндоскопических приборов: врачебный осмотр внутренних органов с помощью введения в них инструментов, снабженных оптическими и осветительными системами (например, бронхоскопия). В конце 50-х годов появились технические лазеры, они сразу нашли применение в офтальмологии и хирургии. Их используют при отслойке сетчатки, для лечения глаукомы, близорукости, при операциях на кровеносных сосудах и т.д.

Широко внедрены в лечебную практику устройства, в которых используются магниты. Магниты с 20-х годов применялись в офтальмологии, в 50-е годы были внедрены и в хирургию (например, реконструктивные операции на костях). Магнитные устройства используются в терапии.

Достижения электроники серьезно изменили медицину. Создание электронного микроскопа позволяет получить увеличение в сотни тысяч раз изображения мельчайших объектов, электронная медтехника ускоряет диагностику и проведение лечебно-профилактических мероприятий, обеспечивает фундаментальные и прикладные научные исследования. В медицине за последние несколько десятилетий произошла технологическая революция: созданы аппараты УЗИ (начало 60-х годов), компьютерные томографы (начало 70-х годов), ядерно-магнитные и нейтронно-позитронные томографы. Завтра, пользуясь этими изобретениями, любой врач в любой части света будет иметь возможность на месте получить консультацию самых крупных специалистов для объяснения полученных изображений. Радиотелеметрия, созданная в 50-х годах на основе достижений радиоэлектроники, позволяет вести регулярные наблюдения с Земли за сердечной деятельностью, дыханием, кровяным давлением и др. функциями космонавтов в процессе космического полета.

Использование в медицине ЭВМ с применением математических методов позволяет благодаря быстроте совершаемых ими операций не только анализировать результаты эксперимента, но и изменять его направление согласно заданной программе. ЭВМ используют для организации скорой медицинской помощи, оптимизации работы приемных отделений, организации всего лечебного процесса, лабораторной диагностики, внутрибольничной проводной и радиосвязи, а биотехнические системы – при изготовлении протезов конечностей. Созданы автоматические системы для регулирования наркоза, дыхания и высоты АД во время операции, автоматические стимуляторы сердечной деятельности, активные управляемые протезы и др.

Таким образом естественные науки вооружили медицину экспериментальными и теоретическими данными о закономерностях развития процессов, происходящих в организме человека, а также объективными методами исследования.

Все большее значение для медико-биологических исследований приобретают технические средства. Достижения техники чрезвычайно расширили возможности исследования организма здорового и больного человека, привели к созданию принципиально новых путей и методов диагностики и лечения, профилактики.