0. Виды моделей.

В биологии и в медицине объектом исследования является живой организм, представляющий собой весьма сложную систему, в которой имеют место физические, химические, физико – химические и биологические процессы. для исследования столь широкого круга явлений в различных системах организма могут использоваться самые различные виды моделей.

В настоящее время в биологии и медицине широко используются следующие виды моделей:

1. Геометрические модели – это упрощенные копии оригиналов. К геометрическим моделям относятся муляжи, которые используются при изучении анатомии, биологии, физиологии и других наук. Геометрические модели автомашин, железных дорог, зданий и различных животных широко используются с познавательной и развлекательной целью в процессе воспитания детей.

2. Биологические модели используются для изучения общих биологических закономерностей действия различных препаратов и методов лечения. К биологическим моделям относятся лабораторные животные, изолированные органы, культуры клеток. Этот вид моделирования самый древний и широко распространен в науке. Развитие моделирования позволило, например, с использованием жидкостно – мозаической модели биологической мембраны выяснить многие аспекты по переносу ионов в клетку и из клетки, понять процесс образования мембранного потенциала и механизм возникновения потенциала действия. Модель Франка и модель Ростона, предложенные для кровеносной системы, позволили описать характер движения крови по сосудистой системе, давления крови и объемной скорости кровотока. Поэтому биологические модели представляют большой интерес для биологии, физиологии, фармакологии и генетики.

3. Физические модели – это физические системы или устройства, которые облают свойствами, аналогичными с моделируемым объектом. Физическая модель может реализовываться в виде электрического или механического устройства с использованием соответствующих критериев подобия для рассматриваемой реальной системы.

Несмотря на сложность и взаимосвязь различных процессов, протекающих в организме человека, часто среди них можно выделить процессы, близкие к физическим. Например, такой сложный физиологический процесс, как кровообращение, в своей основе является физическим, так как связан с течением жидкости, характер и законы движения которой описаны в разделе «гидродинамика». Физическим по своей сути являются и такие процессы как, например, распространение упругих колебаний по сосудистой системе, механическая работа сердца,генерация биопотенциалов и т.п. Отсюда следует важность использования физических моделей для выяснения характера протекания физиологических процессов и установления биологических закономерностей.

4.Кибернетические модели – это, как правило, электронные устройства, с использованием которых осуществляется обработка информации и управление некоторыми процессами в живом организме.

Кибернетические модели широко используются в биологической кибернетике, в которой изучается организация и управление в биологических системах на основе восприятия, передачи и переработки информации. Основными направлениями в биокибернетике являются физиологическая кибернетика и нейрокибернетика.

Биологическая кибернетика тесно связана с медицинской кибернетикой, т.е. направлением кибернетики, в котором изучаются проблемы организации и управления в медицине и здравоохранении.

В медицинской кибернетике обычно выделяются следующие основные разделы:

- медико – биологический, изучающий структурную и функциональную организацию элементов и систем организма человека в норме и при патологии.

- клинический, изучающий пути и способы совершенствования процессов диагностики и лечения.

- организация системы медицинского обслуживания, в котором рассматриваются автоматизированные системы управления (АСУ) и возможности их применения и использования для организации здравоохранения. В области медицинской кибернетики и биокибернетики имеют место и другие виды моделей.

5. Математическая модель – это приближенное описание какого – либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики.

Математическое моделирование используется для исследования физических, химических, биологических и других систем в условиях, которые невозможно создать при эксперименте в клинике или в лабораторных условиях. При этом значительно уменьшается время исследования за счет использования ЭВМ.