Науки о человеке и их методы

1.

Науки о человеке и их
методы.
«Здоровье — это не отсутствие болезни как
таковой или физических недостатков, а
состояние полного физического, душевного и
социального благополучия».
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ)
9 класс
МАОУ Школа № 22
учитель биологии
Кузнецова Мария Николаевна

2.

Главная потребность человека – сохранение его жизни и
здоровья.
Большинство людей не знают, какими большими резервами физического и психического
здоровья обладает организм, как можно сохранить, развить и использовать эти резервы,
чтобы на многие годы продлить активную жизнь.
Чтобы сохранить здоровье, нужно изучить свой организм, процессы, происходящие в
нем, условия, предупреждающие болезни.
Узнать это помогут такие науки, как анатомия, физиология, психология, гигиена.

3.

Методы исследования в биологии
Научный метод - это совокупность
приёмов и операций, используемых при
построении системы научных знаний.
Частные
Общие
Теоретические
(логические)
Практические
(эмпирические)
Наблюдение
Описание
Измерение
Эксперимент
Анализ
Синтез
Сравнение
Абстрагирование
Обобщение
Классификация
Моделирование
Создание гипотез и
теорий
Биохимический
Микроскопия
Рентгенография
Ультразвуковое исследование
Эндоскопия
Компьютерная томография
Магнитно-резонансная томография
Метод меченых атомов
Электрофорез
Хроматография
Радиоуглеродное датирование
Центрифугирование
Метод составления родословных

4.

Общие методы исследования
Практические (эмпирические)
• Наблюдение - метод, с помощью которого исследователь собирает информацию об объекте с помощью
органов чувств. Это целенаправленное восприятие биологических объектов или процессов в их естественных
условиях без прямого вмешательства в их жизнедеятельность.
• Описание - фиксация полученных в ходе наблюдения или эксперимента данных с помощью языка, символов
или схем.
• Измерение — количественная оценка параметров живых систем.
• Эксперимент (опыт) — исследователь сознательно изменяет условия и активно вмешивается в естественный
ход процессов, чтобы выявить причинно-следственные связи.
Теоретические (логические)
• Анализ- мысленное или практическое разделение сложного объекта на составные части для изучения каждой
из них в отдельности;
• метод исследования, характеризующийся выделением и изучением отдельных частей объекта исследования.
• Синтез - процесс, обратный анализу. Он позволяет объединить разрозненные данные, полученные при
анализе, в единую систему для формирования целостного представления об объекте;
• Сравнение - выявление сходств и различий между объектами или явлениями
• Абстрагирование — это метод, заключающийся в отвлечении от каких-то свойств объекта с целью углубленного
изучения одной его характеристики.
• Обобщение - формулирование общих выводов на основе анализа множества частных случаев.
• Классификация — распределение объектов по группам (таксонам) на основе их сходства и родственных связей.
• Моделирование — создание упрощенной копии (модели) биологического объекта или процесса для его
изучения.

5.

Анатомия
➢ Что изучает?
От греч. anatome - рассечение – наука, изучающая строение и форму
организма и его органов.
➢ Систематическое накопление знаний о строении человеческого тела стало возможным благодаря многим
поколениям ученых и врачей. В плеяду величайших анатомов входят Гиппократ, Аристотель, Клавдий Гален,
Абу Али ибн Сина, Андреас Везалий, Николай Иванович Пирогов и многие другие.
➢ Классические методы анатомических исследований:
Наблюдение;
Осмотр тела (соматоскопия);
Препарирование – метод подготовки объекта для научных
биологических исследований.
Вскрытие – метод основан на рассечении мертвых тканей;
Метод Н.И. Пирогова – метод распила замороженного тела (ледяная
анатомия) с целью исследования расположения органа по отношению
к другим анатомическим образованиям.
Микроскопия (световая, электронная) – метод изучения объектов,
невидимых невооруженным глазом, с помощью увеличительных
приборов — микроскопов.

6.

Анатомия
➢ Современные методы анатомических исследований:
Рентгенография – метод изучения внутренних органов с
помощью рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи проникают
через ткани тела, причём степень поглощения зависит от плотности
и состава тканей. Плотные структуры (кости, зубы) поглощают
больше лучей и отображаются на снимке в виде светлых участков,
а мягкие ткани и воздух пропускают больше излучения — и
отображаются тёмными. Это создаёт контрастное изображение,
которое позволяет выявлять различные изменения.
Эндоскопия – способ осмотра полых внутренних органов при
помощи эндоскопа.
Эндоскоп представляет собой тонкую трубку, на одном конце
которой расположены миниатюрная видеокамера и источник
света. Изображение с камеры передаётся на монитор в режиме
реального времени, и врач детально изучает слизистую оболочку
органа: её цвет, рельеф, сосудистый рисунок. Современные
эндоскопы часто оснащены инструментальным каналом, через
который можно проводить миниатюрные хирургические
инструменты.

7.

Анатомия
Ультразвуковое исследование (УЗИ) – метод изучения строения, состояния
и функций внутренних органов и тканей с помощью ультразвуковых
волн. В основе метода лежит принцип эхолокации. Специальный датчик
генерирует высокочастотные ультразвуковые волны, которые проникают в
ткани тела и по-разному отражаются от границ сред с различной
плотностью. Отраженный сигнал улавливается датчиком, преобразуется в
электрический и с помощью процессора аппарата строится в реальном
времени изображение среза органа на экране.
Компьютерная томография (от греч. томос – слой) – метод получения
послойного изображения объекта с помощью рентгеновских лучей с
последующей компьютерной обработкой снимков. В отличие от обычного
рентгена, который даёт двухмерное изображение в одной проекции, КТ
создаёт серию тонких срезов, которые можно анализировать по отдельности
или объединять в трёхмерную модель. КТ особенно хорошо
показывает плотные структуры: кости, переломы, камни в почках, лёгочную
ткань. Ее чаще выбирают в экстренных случаях, так как она хорошо
показывает острые изменения. Компьютерная томография (КТ) как
практический метод диагностики была изобретена в конце 1960-х — начале
1970-х годов. Её создателями считаются британский инженер Годфри
Хаунсфилд и американский физик Аллан Кормак. 1979 год: они
удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине за разработку
метода КТ.

8.

Анатомия
Магнитно-резонансная томография (МРТ) —метод получения послойного изображения объекта с
помощью ядерного магнитного резонанса (без использования рентгеновских лучей). Аппарат создает
мощное магнитное поле и посылает радиочастотные импульсы, которые временно нарушают равновесное
состояние атомов водорода. Когда импульс прекращается, протоны возвращаются в исходное состояние,
испуская энергию в виде слабого сигнала. Датчики улавливают этот сигнал и преобразует в серию снимков.
МРТ ценна при диагностике патологий мягких тканей, головного и спинного мозга, суставов, внутренних
органов.
Годом основания магнитно-резонансной томографии (МРТ) принято считать 1973 год. В 2003 году Нобелевскую
премию по физиологии или медицине получил Пол Лотербур и Питер Мэнсфилд «за изобретения, касающиеся
метода магнитно-резонансной визуализации».

9.

➢ Что изучает?
Физиология
От греч. physis - природа – наука, изучающая жизненные функции
целостного организма, отдельных органов и их систем.
➢ В развитие физиологии внесли огромный вклад Уильям Гарвей, Иван Михайлович Сеченов, Иван Петрович
Павлов. Достижения современной физики и биохимии совершенствуют методы физиологических
исследований.
➢ Методы физиологических исследований:
Наблюдение;
Эксперименты: острые (животное погибает) и хронические (прооперированное животное продолжает жить).
И.П.Павлов - основоположник хронического эксперимента (выведение фистулы для наблюдения желудочной
секреции, вживление электродов для изучения мозговой активности).
Исследование выделенных органов в питательной среде;
УЗИ, КТ, МРТ, Эндоскопия.
Электрофизиологический — метод исследования электрической активности органов без повреждения
покровных тканей: электрокардиография (ЭКГ — активность сердца), электроэнцефалография (ЭЭГ –
активность мозга).
Биохимические – определение уровня биологически активных веществ в циркулирующих жидкостях для
оценки функционального состояния органов и систем
Метод меченых атомов – использование изотопов для отслеживания путей превращения веществ в организме
Моделирование – искусственное воспроизведение процессов работы органов с помощью технических
устройств с целью изучения физиологических закономерностей.

10.

Психология
➢ Деятельность головного мозга нельзя объяснить и понять в полной мере, лишь используя данные
физиологии и анатомии, так как работа мозга зависит не только от биологических, но и от социальных
условий, в которых находится человек.
➢ Каждый из нас отражает явления внешнего мира по-своему, определяет их ценность в зависимости от
индивидуальных потребностей. В результате у каждого человека складывается свой внутренний мир. Мы
строим взаимоотношения с другими людьми согласно собственным убеждениям, сами определяем свои
поступки и оцениваем их. Этот сложный процесс оставляет душевную деятельность человека – психику.
➢ Что изучает?
От греч. psyche - душа – наука, изучающая психику и поведение человека.
➢ Методы исследования в психологии
• Наблюдение
• Эксперимент
• Описание
• Сравнение
• Анализ и синтез
• Моделирование

11.

Медицина и гигиена
➢ Анатомия, физиология и психология исторически развивались вместе и являются основой медицины и
гигиены
➢ Что изучает? Медицина (от лат. medicus – лечебный) – система знаний и практической
деятельности человека, направленной на сохранение и укрепления его здоровья,
предупреждение болезней.
➢ Что изучает?
Гигиена (от греч. hygieinos – здоровый) – наука, изучающая влияние условий
жизни и труда на здоровье человека, разрабатывающая меры по профилактике
заболеваний и созданию условий для сохранения и укрепления здоровья.
➢ Методы исследования в гигиене.
• Химические – анализ состава воздуха и воды, определяется наличие вредных вещевст
• Физические – исследование температуры, влажности, движения воздуха, шума, теплового
излучения, радиоактивности.
• Бактериологические – определение содержания в почве, воздухе, воде и пище
микроорганизмов, которые могут оказаться причиной заражения людей инфекционными
заболеваниями.
➢ Санитария – практическое применение гигиенических нормативов, правил и мероприятий. Гигиенисты
устанавливают санитарные правила и нормы (например, предельно допустимые концентрации веществ,
превышение которых может вредно сказаться на здоровье человека). Санитарные врачи следят за
соблюдением этих норм и правил. Могут вводить карантин.

12.

Вклад ученых
в развитие наук о человеке

13.

Гиппократ – «отец медицины»
1.
Научный подход к врачеванию. Отверг идею, что болезни - наказание богов.
Заболевания возникают вследствие естественных причин.
2. Клинический метод. Выделял этапы течения заболевания. Опасным считал этап
«кризиса» - момент, когда исход становился ясен: человек либо умирал, либо шел
на поправку.
3. Вклад в диагностику. Важность тщательного осмотра пациента. Ввел в практику
новые способы обследования больных: пальпация (ощупывание), аускультация
(выслушивание) и перкуссия (простукивание).
4. Развитие хирургии. Ввел новые способы наложения повязок, лечения ран и
переломов, правила положения рук и инструмента во время операции, освещение.
5. Принципы диетологии. Важность лечебного питания.
6. Зарождение профилактического направления. Подстраивать образ жизни для
поддержания здоровья.
7. Этика врача. В «Клятве Гиппократа» закреплены ключевые принципы: не навреди,
врачебная тайна, уважение к учителю, забота о пациенте.
Гиппократ 8. Впервые описал злокачественную опухоль, которую из-за внешнего сходства
назвал «карциномой» (от греч. слова краб). Римский врач Корнелий Цельс перевел
(460-370 до н.э.)
греч. karkinos на латынь как cancer (рак). Сам Гиппократ для описания опухолей
Древнегреческий врач и философиспользовал термин onkos (вздутие), от которого произошло название
«онкология».
9. Определил 4 типа темперамента, которые определяются балансом четырех
телесных жидкостей: крови, флегмы, желтой и черной желчи.

14.

Аристотель
Аристотель
(384-322 до н.э.)
Древнегреческий философ
1.
Ввел термин «организм» от лат. organizo – устраиваю.
Рассматривал живое существо как цельное образование,
состоящее из органов, которые служат функциями целого.
2.
Заложил основы сравнительной анатомии.

15.

Клавдий Гален – его труды – основа европейской медицины
на 1300 лет вперед
Врач гладиаторов и личный лекарь римских императоров
1.
2.
3.
4.
Клавдий Гален
5.
(129 - 216)
Древнеримский медик, хирург и
философ греческого происхождения
Описал около 300 мышц, дал название многим костям и суставам,
при этом вскрытие человека было запрещено.
Заложил основы неврологии: описал головной мозг, черепномозговые нервы, блуждающий нерв, установил различие между
двигательными и чувствительными нервами. Сделал вывод, что
головной и спинной мозг – сосредоточение движения,
чувствительности и душевной деятельности.
Создал теорию кровообращения. Изучал сосуды, разделил кровь
на артериальную и венозную, по артериям идет кровь, а не пневма.
Применил экспериментальный метод. Проводил операции на
живых свиньях, коровах, обезьянах.
Вклад в фармакологию. Разработал способы извлечения полезных
веществ из растений – настойки, мази, сиропы – «галеновы
препараты»

16.

Абу Али ибн Сина (Авиценна)
1.
2.
3.
4.
Абу Али ибн Сина
5.
(980 -1037)
Средневековый персидский ученый6.
энциклопедист, врач, философ
Труд «Канон врачебной науки» в 5-ти томах систематизировал
медицинские знания античности и средневековья (включая труды
Гиппократа и Галена) и стал главным учебником в медицинских школах
вплоть до XVII века.
Теория заразных заболеваний. Некоторые болезни могут передаваться от
человека к человеку через невидимые организмы. Различал чуму и холеру,
описывал проказу, диабет и язву желудка. Предложил методы изоляции
больных, что стало основой эпидемиологии.
Заложил основы офтальмологии. Описал анатомию глаза, механизм
зрения (свет входит в глаза, а не исходит из них), описал заболевания глаз и
методы их лечения (первым описал катаракту).
Заложил основы психосоматической медицины. Указал на связь между
психическим и физическим здоровьем.
Пульсовая диагностика. Описал более 50 разновидностей пульса, связал их
с состоянием организма, разработал методы измерения частоты пульса. По
пульсу диагностировал нарушения сердечного ритма (аритмия,
экстрасистолию, фибрилляцию).
Фармакология. Разработал систему классификации лекарств по их
действию на организм. Разработал методы приготовления (с
использованием спирта для вытяжки) и хранения лекарств. Проводил
экспериментальную проверку эффективности лекарств.

17.

Андреас Везалий – основоположник научной анатомии
1.
2.
3.
4.
Андреас Везалий
Изучал строение человека путем непосредственных вскрытий человека.
1543 Опубликовал иллюстрированный труд «О строение человеческого
тела», в котором все утверждения подкреплены детализированными и
масштабными рисунками.
Исправил более 200 неточностей в анатомии Галена: в сердце 4 полости,
а не 2; правый и левый желудочки сердца не сообщаются между собой в
постэмбриональный период; нижняя челюсть состоит из одной кости,
количество зубов у мужчин и женщин одинаковое, разделил их на резцы,
клыки и моляры.
Систематизировал анатомическую терминологию на латинском языке.
Несмотря на ожесточенное сопротивление со
стороны противников, опиравшихся на труды
Галена, идеи Везалия в конечном счете
восторжествовали, но уже после его смерти.
(1514 - 1564)
Итальянский врач и анатом,
личный врач Карла V, затем Филиппа II

18.

Уильям Гарвей – экспериментальное обоснование теории
кровообращения
1.
2.
Основоположник физиологии и эмбриологии
1628 Опубликовал труд «Анатомическое исследование о движении
сердца и крови у животных», в котором сформулировал целостную
теорию кровообращения и подкрепил ее опытами (расчеты объема
крови, клапаны сердца и вен обеспечивают однонаправленный ток).
Кровь движется по замкнутому кругу. Сердце – это насос, который
работает за счет сокращения своих отделов – предсердий и желудочков.
Кровь из правой половины сердца в левую попадает не через отверстия в
перегородке желудочков (как считал Гален), а по легочным сосудам через
легкие. Как сообщаются между собой артерии и вены (через капилляры)
оставалось невыясненным.
Уильям Гарвей
(1578 - 1657)
Английский медик и анатом
До Гарвея в медицине господствовали взгляды Галена, согласно которым
кровь образовывалась в печени из пищи, затем поступала в сердце,
разносилась по органам, где полностью потреблялась.

19.

Н.И. Пирогов – основоположник военно-полевой хирургии
1.
2.
3.
Николай Иванович
Пирогов
(1810 - 1881)
Русский врач-хирург и анатом
4.
Создание топографической анатомии. Разработал метод
«ледяной анатомии». 1859 издан атлас «Топографическая
анатомия, иллюстрированная разрезами, проведенными
через замороженное тело человека в трех направлениях.
Основоположник военно-полевой хирургии и сестринского
дела. Предложил ряд революционных методов: сортировка
раненых по степени тяжести, применил гипсовую (бинт,
пропитанный крахмалом) повязку для лечения переломов (во
время Крымской войны 1853-1856). Распределил сестер
милосердия по функциям.
Развитие анестезиологии. Первым в мире стал проводить
операции под эфирным наркозом, сделал это в военнополевых условиях.
Внедрение антисептики. Активно применял антисептические
средства (йод, хлористая вода, нитрат серебра, хлорная
известь, сульфат цинка, спирт), заложив практическую базу для
создания научной теории антисептики.

20.

И.М. Сеченов – отец русской физиологии
1.
Открытие торможения центральной нервной системы. В
головном мозге есть центры, которые тормозят
рефлекторную деятельность спинного мозга. Это открытие
показало, что нервная деятельность состоит из двух
взаимосвязанных процессов – возбуждения и торможения.
Оно стало фундаментом для исследований в
нейрофизиологии.
2. Изучение газообмена и роли эритроцитов. Эти работы
помогли понять механизмы дыхания и обмена веществ.
3. 1863 «Рефлексы головного мозга» обосновал, что все
психические процессы имеют рефлекторную природу.
4. Научное обоснование режима труда и отдыха. Доказал, что
активный отдых эффективнее для восстановления, чем
Иван Михайлович Сеченов полный покой. Его исследование легли в основу гигиены
труда и повлияли на установление норм рабочего времени.
(1829 - 1905)
Русский ученый-медик, физиолог и
психолог

21.

И.П. Павлов – автор учения об условных рефлексах
1.
2.
3.
Иван Петрович Павлов
(1849 - 1936)
Русский физиолог
1904 Нобелевская премия по физиологии за исследование
физиологии пищеварения. Описал механизмы нервной
регуляции пищеварения.
Создал учение об условных рефлексах, доказав
физиологическую основу высшей нервной деятельности
Установил, что физиологической основой темперамента
является тип ВНД, определяемый соотношением основных
свойств нервной системы: силы, уравновешенности и
подвижности процессов возбуждения и торможения.

22.

И.И. Мечников – основоположник иммунологии
1.
Илья Ильич Мечников
(1845 - 1916)
Русский иммунолог
Создание фагоцитарной теории иммунитета.
Изучая планарии, открыл феномен внутриклеточного
пищеварения.
Наблюдая за личинками морских звезд, обнаружил, что
особые клетки (которые назвал фагоцитами, от греч.
пожиратель), окружают и поглощают инородные частицы,
выполняя защитную функцию.
Обобщая наблюдения, показал, что воспаление – это реакция
фагоцитов на вторжение патогенов, а болезнь представляет
собой борьбу между микробами и защитными силами
организма.
1908 Нобелевская премия по физиологии и медицине за
открытие явления фагоцитоза – процесса поглощения
клетками организма чужеродных частиц.
Эту премию он разделил с Паулем Эрлихом, который развивал
гуморальную теорию иммунитета, основанную на действии
антител.

23.

Домашнее задание
§ 1 до стр.11, закончить конспект.