Конференция «Физика — медицине» (10-11 класс)

102-742-222

Конференция «Физика - медицине»

Приложение

Целью конференции является знакомство учащихся с достижениями современной физики и с перспективами её развития.

Задачи конференции:

1)познакомить учащихся с некоторыми современными способами диагностики и лечения различных заболеваний и с физическими законами и принципами, лежащими в их основе;

2) провести профориентацию учащихся;

3) выработать у учащихся умение самостоятельно подбирать материал по заданной теме, составлять и делать доклады;

4) пропагандировать здоровый образ жизни;

5) развить у учащихся интерес к предмету.

Ход сценария

Учитель физики: Ребята, вы, конечно, слышали о научных конференциях, которые каждый год про­водят ученые, специализирующиеся в различных областях науки. Зачем же проводятся эти конфе­ренции и почему ученые со всего мира приезжают на них и выступают со своими докладами?

А дело в том, что сегодня каждая научная от­расль стала столь ветвиста и сложна, что человек, занимающийся отдельным ее аспектом, порою далее не представляет себе, чем занимаются его коллеги. Конечно, существуют специальные научные жур­налы, в которых все ученые могут опубликовать результаты своих исследований, но это только от части способно решить проблему обмена информа­цией и идеями.

Совсем другое дело - конференция. Именно здесь встречаются ученые из разных стран, работа­ющие в одном направлении и заочно знакомые друг с другом по публикациям в научных изданиях. Ученые знакомятся и обмениваются опытом и иде­ями. А доклады, с которыми выступают ученые из разных стран, информируют всех о последних дос­тижениях науки и о пока еще не решенных пробле­мах. Таким образом, любой участник конференции получает полную информацию об уровне развития научной мысли в данной области и о перспективах развития данного научного направления.

Всем нам важно знать, что может обнаружить и диагностировать современная медицина. А возможности современной медицины сегодня в большой степени определяются теми приборами и инструментами, которые создают для медиков физики.

Это совместная конференция членов творческих объединений физики и биологии 11-х классов. Ребята разбились на группы, состоящие из 2-3 человек, выбрали интересующий их вопрос, изучили его и подготовили для нас доклады.

Сейчас мы послушаем эти доклады и узнаем о возможностях, которые физики предоставили современной медицине для диагностики и лечения различных заболеваний.

Измерение давления крови у человека.

Докладчик № 1: Когда вы приходите на прием к педиатру или к терапевту, врач обязательно измеряет вам температуру и кровяное давление. Ну как измеряют температуру и в чём секрет медицинского термометра, вы, конечно, знаете. А вот как измеряют давление крови у человека, я вам сейчас расскажу.

Измеряют давление с помощью манометра и фонендоскопа.

Докладчик демонстрирует приборы и действия врача с помощью одного из участников класса.

На правую руку врач надевает вам манжету, соединённую с манометром, и накачивает в манжету воздух. Фонендоскоп врач прикладывает к артерии и, постепенно понижая давление в манжете, ждёт появления звуков ударов в фонендоскопе. То значение давления, при котором начинаются удары, называют «верхним» значением давленая, а то значение, при котором удары прекращаются- «нижним» значением давления.

Докладчик с помощью ассистента демонстрирует опыт по измерению давления крови у человека и сообщает классу, что «верхнее» значение давления равно 120 мм рт. ст., а «нижнее» значение - 80 мм рт. ст.

При этом врач скажет, что у вас давление 120 на 80 и что это давление считается для человека нормальным.

Рассмотренный нами способ измерения давления в 1905 г. предложил русский врач, участник русско-японской войны, Николай Сергеевич Коротков, и с тех пор слышимые в фонендоскопе удары называются во всем мире звуками Короткова.

Природа этих звуков оставалась неясной почти до конца XX в., пока механики не предложили следующее объяснение природы их появления. Как известно, кровь движется по артерии под действием сокращений сердца. Изменение давления крови, вызываемое сокращением сердца, распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.

Слайд: «Звуки Короткова».

Значение давления в «гребне» волны (при со­кращении сердца) - это и есть «верхнее» давление крови, а во «впадине» (при расслаблении сердца) - «нижнее». Сначала врач накачивает воздух в ман­жету до давления, превышающего «верхнее» кро­вяное давление. При этом артерия под манжетой сплющена в течение всего цикла сердечных сокращений. Затем воздух постепенно выпускают из манжеты и, когда давление в ней становится равно «верхнему» давлению крови, артерия хлопком расправляется и пульсации крови, вызываемые сокращениями сердца, приводят в колебание окружающие ткани на поверхности руки. При этом врач слышит звук и отмечает значение «верхнего» давления крови. При дальнейшем понижении давления в ман­жете, каждый раз, когда оно будет совпадать с дав­лением крови, в фонендоскопе будут слышны зву­ки. Но после того, как давление воздуха в манжете достигнет «нижнего» значения кровяного давления, артерия окончательно расправляется и звуки исче­зают. Поэтому врач регистрирует «нижнее» значе­ние давления крови по последнему удару.

Вот таким образом механики объяснили, что звуки Короткова прослушиваются только тогда, когда давление воздуха в манжете меняется от «верхнего» до «нижнего» значений давления крови.

Учитель: Спасибо за интересный доклад. Думаю, что после окончания конференции вы поможете всем желающим научиться измерять давление.

А сейчас слово предоставляется докладчику №2.

Электрокардиография

Докладчик № 2: В процессе жизнедеятельности в клетках, в тканях и в органах человека образуются разности электрических потенциалов, называемые биопотенциалами. Эту разность потенциалов мож­но измерить с помощью электродов, а затем уси­лить и записать на движущейся пленке регистри­рующего устройства. Полученный таким образом график зависимости изменения биопотенциалов от времени позволяет проследить за работой того или иного органа.

Наверное, все вы слышали об электрокардио­графии. Электрокардиография или ЭКГ - это ре­гистрация биопотенциалов сердца человека. А гра­фик, полученный в результате ЭКГ, называется электрокардиограммой.

Слайд: «Электрокардиограмма»

Перед вами фрагмент электрокардиограммы здорового сердца, соответствующий одному сердеч­ному циклу, длящемуся 0,8 секунды. Хорошо вид­ны участки, соответствующие сокращению предсер­дий - 0,1 с, сокращению желудочков - 0,3 секун­ды, и сердечная пауза, длящаяся 0,4 секунды.

Слайд: Электрокардиограмма здорового и больного человека

А теперь перед вами две электрокардиограм­мы. Думаю, что вы уже догадались, что первая из них - это электрокардиограмма здорового, а вто­рая - больного человека.

Медики широко используют электрокардиогра­фию для диагностики заболеваний сердца. Сегодня врач скорой помощи за 15-20 минут, сняв элект­рокардиограмму, может определить, нет ли у боль­ного инфаркта, и, в случае необходимости, оказав больному немедленную медицинскую помощь, до­ставить его в больницу.

А сей­час слово предоставляется докладчику № 3.

Ультразвук в медицине

Докладчик № 3: Хочу напомнить вам, что ультра­звук - это механические колебания с частотой бо­лее 20 000 герц.

Ультразвук часто называют дробящим звуком. С его помощью можно, например, «смешать» масло с водой и образовать из этих двух несмешивающихся в обычных условиях жидкостей эмульсию. Эта спо­собность ультразвука дробить и измельчать различ­ные вещества нашла применение в фармакологии - для приготовления смесей из лекарственных ве­ществ и в терапии - для разрыхления тканей и дробления некоторых видов почечных камней.

Применение ультразвука

Приготовление смесей с помощью ультразвука

Широко применяется ультразвук для приготовления однородных смесей (гомогенизации). Еще в 1927 году американские ученые Лимус и Вуд обнаружили, что если две несмешивающиеся жидкости (например, масло и воду) слить в одну мензурку и подвергнуть облучению ультразвуком, то в мензурке образуется эмульсия, то есть мелкая взвесь масла в воде. Подобные эмульсии играют большую роль в промышленности: это лаки, краски, фармацевтические изделия, косметика. Широкое внедрение такого метода приготовления эмульсий в промышленность началось после изобретения жидкостного свистка.

Применение ультразвука в биологии.

Способность ультразвука разрывать оболочки клеток нашла применение в биологических исследованиях, например, при необходимости отделить клетку от ферментов. Ультразвук используется также для разрушения таких внутриклеточных структур, как митохондрии и хлоропласты с целью изучения взаимосвязи между их структурой и функциями (аналитическая цитология). Другое применение ультразвука в биологии связано с его способностью вызывать мутации. Исследования, проведенные в Оксфорде, показали, что ультразвук даже малой интенсивности может повредить молекулу ДНК. Искусственное целенаправленное создание мутаций играет большую роль в селекции растений. Главное преимущество ультразвука перед другими мутагенами (рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи) заключается в том, что с ним чрезвычайно легко работать.

Применение ультразвука для диагностики.

Ультразвуковые колебания при распространении подчиняются законам геометрической оптики. В однородной среде они распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью. На границе различных сред с неодинаковой акустической плотностью часть лучей отражается, а часть преломляется, продолжая прямолинейное распространение.
Для исследования органов брюшной полости и забрюшинного пространства, а также полости малого таза используется частота 2,5 - 3,5 МГц, для исследования щитовидной железы используется частота 7,5 МГц.
Ультразвуковые зонды применяются для измерения размеров глаза и определения положения хрусталика, при определении местонахождения камней в желчном пузыре. Существуют зонды, которые помогают во время операций на сердце следить за работой митрального клапана, расположенного между желудочком и предсердием.

Применение ультразвука в терапии и хирургии

Ультразвук, применяемый в медицине, может быть условно разделен на ультразвук низких и высоких интенсивностей. Основная задача применения ультразвука низких интенсивностей (0,125 - 3,0 Вт/см2) - неповреждающий нагрев или какие-либо нетепловые эффекты, а также стимуляция и ускорение нормальных физиологических реакций при лечении повреждений. При более высоких интенсивностях (> 5 Вт/см²) основная цель - вызвать управляемое избирательное разрушение в тканях.
Первое направление включает в себя большинство применений ультразвука в физиотерапии и некоторые виды терапии рака, второе - ультразвуковую хирургию.

Применение ультразвука в хирургии.

Существуют две основные области применения ультразвука в хирургии. В первой из них используется способность сильно фокусированного пучка ультразвука вызывать локальные разрушения в тканях, а во второй механические колебания ультразвуковой частоты накладываются на хирургические инструменты типа лезвий, пил, механических наконечников.

Хирургия с помощью фокусированного ультразвука.

Хирургическая техника должна обеспечивать управляемость разрушения тканей, воздействовать только на четко ограниченную область, быть быстродействующей, вызывать минимальные потери крови. Мощный фокусированный ультразвук обладает большинством из этих качеств.
Возможность использования фокусированного ультразвука для создания зон поражения в глубине органа без разрушения вышележащих тканей изучено в основном в операциях на мозге. Позже операции проводились на печени, спинном мозге, почках и глазе.

Применение ультразвука в физиотерапии

Ускорение регенерации тканей.

Одно из наиболее распространенных применений ультразвука в физиотерапии - это ускорение регенерации тканей и заживления ран. Восстановление тканей можно описать с помощью трех перекрывающихся фаз.
воздействии ультразвука, прочнее и эластичнее по сравнению с "нормальной" рубцовой тканью.

Лечение трофических язв.

При облучении хронических варикозных язв на ногах ультразвуком частотой 3 МГц и интенсивностью 1 Вт/см² в импульсном режиме 2 мс : 8 мс были получены следующие результаты: после 12 сеансов лечения средняя площадь язв составляла примерно 66,4% от их первоначальной площади, в то время как площадь контрольных язв уменьшилась всего до 91,6%. Ультразвук может также способствовать приживлению пересаженных лоскутов кожи на края трофических язв.

Ускорение рассасывания отеков.

Ультразвук может ускорить рассасывание отеков, вызванных повреждениями мягких тканей, что скорее всего обусловлено увеличением кровотока или местными изменениями в тканях под действием акустических микропотоков.

Заживление переломов.

При экспериментальном исследовании переломов малой берцовой кости у крыс было обнаружено, что ультразвуковое облучение во время воспалительной и ранней пролиферативной фаз ускоряет и улучшает выздоровление. Костная мозоль у таких животных содержала больше костной ткани и меньше хрящей. Однако в поздней пролиферативной фазе приводило к негативным эффектам - усиливался рост хрящей и задерживалось образование костной ткани.

УВЧ - терапия - метод лечения, при котором на определенный участок тела больного воздействуют непрерывным или импульсным электрическим полем ультравысокой частоты.

Нашел применение ультразвук и в хирургии. С его помощью производится безосколочная резка и сварка костей.

А сейчас мы познакомимся с применением элек­тромагнитных волн в медицине. Слово предостав­ляется докладчику №4.

Инфракрасное излучение в медицине

Докладчик № 4: Хочу вам напомнить, что инфра­красное излучение - это электромагнитное излу­чение с частотами меньшими, чем у красного, но большими, чем у радиоволн.

Докладчик показывает ИК-диапазон на шкале электромагнитных волн.

Инфракрасные волны излучает любое нагретое тело, поэтому такое излучение называют тепловым.

Температура человека выше, чем у окружаю­щих его тел, поэтому человек является источником инфракрасного излучения. И чем выше температу­ра тела или отдельных участков тела человека, тем больше частота излучаемых электромагнитных ко­лебаний.

В 80-х гг. XX в. появились так называемые тепловизоры - приборы, регистрирующие инфра­красное излучение живых организмов. Тепловизор по интенсивности падающих на него инфракрасных излучений позволяет измерить температуру излу­чателя до сотых долей градуса. При этом теплови­зор преобразует невидимое глазу ИК-излучение в световое и дает цветной снимок, на котором раз­личными цветами изображаются участки с различ­ной температурой. Участки тела с более высокой температурой «окрашиваются» тепловизором в красный цвет, а с меньшей - в оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый циста.

Слайд: «Теплография рук человека».

Так что не зря Минздрав на каждой пачке си­гарет предупреждает о том, что «Курение вредит вашему здоровью».

Учитель: Спасибо за интересный доклад. А в вашей «научной» группе есть курящие ребята? Заставило ли их то, что они узнали, изучая данный вопрос, задуматься о том вреде, который они сами себе на­носят?

Далее разворачивается небольшая дискуссия о проблеме курения.

Учитель: Давайте пока приостановим нашу дискус­сию и послушаем докладчика № 5.

Оптические приборы в медицине.

Докладчик № 5: Сегодня медики и биологи широко применяют в своей практике различные оптичес­кие приборы. Это и различные источники света, и линзы, и призмы, и микроскопы, и световоды, и лазеры и т. п.

Микроскоп уже в конце XVII в. позволил ис­следователям заглянуть в микромир, увидеть и изу­чить жизнь клетки и простейших организмов, ис­следовать строение крови, тканей и т. д.

И сегодня оптические микроскопы, дающие увеличение изображения от 15 до1000 раз, являются основными приборами биологов и медиков, исследующих микромир.

Применение оптических приборов в медицине очень разнообразно. Например, все вы, конечно, бывали на приеме у врача-окулиста, или офтальмо­лога. Обычно врач сначала с помощью специальной таблицы проверяет остроту вашего зрения, а затем приглашает вас в затемненную комнату, где через глазное зеркало, называемое офтальмоскопом, что-то рассматривает в ваших глазах.

Офтальмоскоп - это вогнутое сферическое зер­кало с небольшим отверстием в его центре. Докладчик демонстрирует классу офтальмоскоп.

При проведении исследования желудка паци­ент заглатывает эндоскоп, и, продвигаясь по пище­воду, эндоскоп оказывается в желудке. Источник света освещает желудок изнутри, и отраженные стенками желудка лучи проходят через смотровую трубку и выводятся в глаз врача через специальные световоды.

Слайд: «Световод»

Световоды представляют собой волоконные оп­тические трубки, толщина которых соизмерима с толщиной человеческого волоса. Световой сигнал вследствие явления полного внутреннего отражения от стенок трубки полностью и без искажений передается в глаз врача, образуя в нем изображение освещенного в данный момент участка желудка.

Далее в течение 3 - 5 минут можно послушать впечатления учащихся, которым делали эндоско­пию каких-либо внутренних органов.

Ну вот, теперь вы знаете, что такое эндоскопия и, надеюсь, вам легче будет понять то, что говорит вам лечащий врач.

А теперь давайте послушаем докладчика № 6.

Докладчик № 6:

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение - это электромаг­нитное излучение с частотами большими, чем у видимого света, но меньшими, чем у рентгеновско­го излучения.

Докладчик показывает УФ-диапазои на шкале электромагнитных волн.

Источниками ультрафиолетового излучения являются Солнце и так называемая кварцевая лампа.

Докладчик демонстрирует классу кварцевую лампу.

В этой лампе происходит дуговой разряд в паpax ртути. Свет ртутной дуги содержит видимые и УФ-лучи, Чтобы можно было использовать полученное УФ-изчучение, лампу делают не из стекла, когорое не пропускает ультрафиолет, а из плавленого кварца. Поэтому лампу и называют кварцевой.

Ультрафиолетовые лучи оказывают сильное действие на живые организмы. Проникая в ткани на глубину от 0,1 до 1 мм, УФ-лучи вызывают в них сложную биохимическую реакцию, следстви­ем которой является покраснение кожи человека (эритема), которое затем проходит, но оставляет светло-коричневую пигмеитацию (загар).

Вы, наверное, слышали об увеличении солнеч­ной активности и об озоновых «дырах» в атмосфе­ре Земли. А следствием этих двух процессов яви­лось то, что резко увеличилась получаемая челове­ком доза ультрафиолетового облучения. Сегодня медики не рекомендуют принимать «солнечные ван­ны», т. е. загорать, так как получаемые при этом дозы ультрафиолета способны вызвать различные кожные заболевания, в том числе и рак кожи.

Учитель: Спасибо докладчику за очень ин­тересное и поучительное сообщение.

Так что же ребята, загорать или не загорать?Что вы выбираете: красивый шоколадный оттенок кожи или бледную, но здоровую кожу?

Сегодня модно загорать, поэтому люди согласны платить деньги за равномерный искусственный загар в соляриях и подвергать ультрафиолетовому облучению даже грудь и половые органы. Ну что же, как говорится, красота требует жертв.

Но давайте задумаемся, как возникала эта мода на загар. Ведь еще в начале прошлого века женщине, например, полагалось иметь белую кожу. Отсю­да и мода на шляпы с широкими полями, летние зонтики и закрытые купальные костюмы. А вот в 60-е гг. XX в. модельеры изобрели открытый ку­пальный костюм. Новый товар надо было разрек­ламировать, и с помощью голливудских звезд в моду был введен шоколадный загар. Загар стал не толь­ко моден, но и престижен. Ведь только достаточно обеспеченный человек мог позволить себе позаго­рать на зимних горных или на летних морских ку­рортах. Затем появилась мода на бикини и на мини. И реклама, являющаяся двигателем торговли, про­должает внушать вам, что загар не только моден и красив, но и полезен для вашего здоровья.

С начала появления моды на загар прошло уже почти 40 лет и за это время медики обнаружили, что у любителей позагорать часто наблюдается преждевременное старение кожи, да и общее чис­ло различных заболеваний кожи год от года все возрастает.

Так что же, загорать или не загорать? Заду­майтесь над этим. А информация вам была предо­ставлена.

Надеюсь, ребята сделают правильный выбор.

А теперь давайте послушаем докладчика № 7.

Рентгеновские лучи в медицине

Докладчик № 7: Рентгеновское излучение - это электромагнитные волны с частотами большими, чем у ультрафиолета, но меньшими, чем у гамма-излучения.

Докладчик показывает рентгеновский диапазон на шкале электромагнитных волн.

Источником рентгеновского излучения в меди­цине является рентгеновская трубка.

Проходя через тело человека, рентгеновские лучи частично поглощаются и степень их поглоще­ния пропорциональна плотности тканей, через ко­торые проходят лучи.

Например, если просветить грудную клетку человека рентгеновскими лучами, то легкие, запол­ненные воздухом, будут их мало поглощать, мыш­цы - больше, а кости - еще больше. Таким обра­зом, прошедшие через грудную клетку человека рентгеновские лучи дадут на фотопластине изобра­жение легких, мышц и костей. Причем изображе­ние больных легких будет отличаться от изображе­ния здоровых легких наличием зон затемнения.

Слайд: «Легкие человека»

Перед вами фотографии легких здорового и курящего человека. Частицы дыма и дегтя оседают на стенках легочных пузырьков курильщика. При этом его легкие теряют эластичность и становятся малорастяжимыми. Это приводит к уменьшению реальной емкости легких курильщика и нарушает процесс снабжения организма кислородом. При этом резко ухудшается работоспособность и общее само­чувствие человека. Ежегодно курение является при­чиной гибели тысяч людей. А раком легких курящие заболевают в 6-10 раз чаще, чем некурящие.

В нашей стране все граждане раз в год должны пройти флюорографию. Флюорография - это сни­мок легких, сделанный с помощью рентгеновских лучей. Делаются эти снимки для того, чтобы врач мог выявить заболевание легких пациента в началь­ной стадии, до того как пациент начнет испыты­вать болезненные ощущения. Так рентгеновские лучи позволяют медикам диагностировать туберку­лез и другие заболевания легких пациента.

Для диагностики сердечно-сосудистых заболе­ваний медики используют коронографию. Коронография - это рентгенологическое исследование ра­боты сосудов сердца. Для проведения этого иссле­дования в кровь пациента вводят рентгеноконтрастные вещества, дающие на фотопластинке изображе­ние сосудов сердца.

Аналогичным образом получают рентгеновские снимки и других органов человека.

Слайд: «Рентгеногра­фия»

Так выглядит снимок, полученный с помощью рентгеноконтрастного вещества, ветви печеночных протоков и желчного пузыря. Получение рентгеновских снимков различных органов человека называется рентгенографией. С помощью рентгеногра­фии костей и суставов медики диагностируют пере­ломы, вывихи и заболевания суставов.

Слайд: рентгенограмма кисти руки человека.

Перед вами рентгенограмма кисти руки чело­века. На снимке хорошо видны все кости и суста­вы, образующие кисть. Видны также и инородные тела А и В - осколки снаряда и С - кольцо на мизинце.

Таким образом, мы убедились, что с помощью рентгеновского излучения медики могут:

• диагностировать заболевание внутренних орга­нов человека;

• диагностировать переломы костей и различные виды заболеваний суставов;

• обнаруживать наличие в теле пациента инород­ных тел.

Рентгеновское излучение используется в меди­цине и для лечебных целей. Биологическое действие рентгеновского излучения заключается в наруше­нии жизнедеятельности клеток, особенно быстро размножающихся раковых клеток. На этом и бази­руется применение рентгенотерапии для борьбы с наружными раковыми опухолями. Опухоль облу­чают узким пучком рентгеновского излучения и убивают раковые клетки.

Учитель: Спасибо за интересное сообщение. Ребята, наверное, всем вам и не один раз уже делали раз­личные рентгеновские снимки. При этом врач всегда специальным прорезиненным свинцом закрывал от излучения ваши половые органы. А делал он это потому, что рентгеновское излучение даёт ощутимое облучение всего организма пациента. А сейчас послушаем докладчика № 8.

Можно ли «увидеть» мысль?

Докладчик № 8: Как устроен и как работает мозг человека? Этот вопрос уже тысячи лет волнует уче­ных. А сегодня исследователи получили реальную возможность наблюдать на экране работу мозга че­ловека и даже проследить за тем, как «течет» мысль. Эту чудесную возможность предоставил им новый прибор, который называется позитронно-эмиссионный томограф.

Принцип работы позитронно-эмиссионного то­мографа (или просто ПЭТ) заключается в следую­щем.

Слайд: «Позитронно-эмиссионный томограф».

В кровь пациента вводится содержащее радио­активные изотопы вещество, активно перерабаты­ваемое нейронами мозга, например глюкоза, в ко­торой некоторые атомы углерода ¹²С заменены ра­диоактивными изотопами углерода ¹¹С. Нейтроны мозга для своей работы требуют очень много энер­гии, поэтому при возбуждении различных участ­ков коры головного мозга резко увеличивается по­требление этими участками кислорода. А кислород попадает в кору с артериальной кровью, которая несет с собой и радиоактивные изотопы углерода.

При распаде радиоактивного углерода ¹¹С (а период его полураспада равен 20 минутам) испус­каются позитроны. Эти позитроны сталкиваются с электронами и взаимоуничтожаются, отдавая энер­гию в виде двух гамма-квантов, разлетающихся в противоположных направлениях.

Оказалось, что, например, при обработке зри­тельной информации увеличивается кровоток в за­тылочную область коры головного мозга, а при об­работке звуковой информации - в височные доли коры, и т. д. Таким образом, применение позитрон­но-эмиссионного томографа открывает перед учены­ми принципиально новые возможности в изучении человеческого мозга.

Сегодня томограммы мозга, полученные с по­мощью ПЭТ, нашли широкое применение в меди­цине.

Слайд: «ПЭТ-томограммы мозга человека».

Перед вами две ПЭТ-томограммы мозга челове­ка, полученные с помощью глюкозы, содержащей радиоактивный углерод. Первая - это томограмма здорового мозга. А на второй томограмме отчетли­во видно красное пятно в затылочной области мозга. Это зона повышенного потребления глюкозы и кислорода. Такое ненормальное повышение обменных процессов обычно наблюдается у больных шизофренией. Так исследование мозга с помощью позитронно-эмиссионного томографа позволяет ме­дикам диагностировать различные заболевания и неврозы.

Учитель: Спасибо за интересное сообщение.

Итак, физики помогают биологам изучать ра­боту мозга человека. А биологи в свою очередь по­могают компьютерщикам в решении задачи созда­ния искусственного интеллекта. Так, помогая друг другу ученые пытаются раскрыть тайны челове­ческого мозга.

Известно, что потенциальные возможности че­ловеческого мозга практически безграничны. Уче­ные установили, что на сегодняшний день человек научился использовать только около 10 % этих воз­можностей. А что же будет, если удастся активизи­ровать работу мозга хотя бы еще на несколько про­центов? Наверное, тогда каждый сможет за пару лет освоить всю школьную программу, выучить 5- 10 иностранных языков, научиться играть на раз­личных музыкальных инструментах, овладеть 2- 3 профессиями, выучить наизусть всего Пушкина и т. д. и т. п.

А сейчас давайте послушаем докладчика № 9.

Лазеры в медицине

Докладчик № 9: В 1964 г. советские физики Н. Г.Ба­сов и А. М. Прохоров получили Нобелевскую пре­мию за изобретение лазера.

Лазеры способны генерировать электромагнитное излучение в диапазонах инфракрасного, видимого и ультрафиолетового света.

Докладчик демонстрирует эпи диапазоны на шкале электромагнитных волн.

Толщину лазерного луча можно уменьшить до размеров паутины, а высокую плотность его энер­гии можно сконцентрировать в точке размером в 1/50 толщины человеческого волоса.

В медицине лазеры начали применять в 70-х гг. прошлого века. И первыми нашли применение ла­зерному лучу хирурги.

Еще 30 лет назад человеку, страдающему од­ной из самых тяжелых глазных болезней, - отсло­ением сетчатки, угрожала полная потеря зрения. А сегодня с помощью лазерного луча офтальмологи научились «приваривать» отслоившуюся сетчатку к задней стенке глазного яблока. И делается это подобно тому, как производится точечная искро­вая сварка листового железа.

Слайд: «Лазеры»

Луч лазера с помощью световода толщиной с иголочку можно ввести и во внутренние органы и ткани человека. Различные частоты и мощности лазерного излучения оказывают на биологические ткани различные действия. Простейшим из этих действий является прогрев, оказывающий на неко­торые ткани лечебное действие. Например, уже в начале XXI в. медики обнаружили, что при прогре­вании лазерным лучом межпозвоночных диском человека происходит регенерация хрящевой ткани дисков. А это означает, что стертые и «изношен­ные» с годами межпозвоночные диски можно вос­становить и вернуть «молодость» и подвижность позвоночнику пожилого человека. Таким образом человеку, видимо, удастся избежать «мести» при­роды за его прямохождение.

Видео материал.

Учитель: Ребята, давайте поблагодарим группу «лазерщиков» и особенно докладчика за очень инте­ресное сообщение. Конечно, в одном докладе невоз­можно рассказать о всех применениях лазера в ме­дицине. Тем более, что ни медиками, ни биологами еще не изучены все виды воздействия различных частей электромагнитного излучения на клетки и ткани человека. Исследования продолжаются и, может быть, кому-то из вас в будущем удастся изоб­рести новое лечебное применение лазера и избавить людей от страданий и тяжелых болезней.

Заключение:

Учитель: Сегодня люди стали жить дольше, но пос­ле 50-60 лет, вследствие изношенности организ­ма, люди начинают болеть и жизнь их перестает радовать. Как продлить активную творческую жизнь человека? Как избавить его от страданий и немо­щи? Как сделать молодых красивыми, умными и энергичными, а пожилых - красивыми, мудрыми и здоровыми? На все эти вопросы - один ответ. Ведите здоровый образ жизни, развивайте способ­ности, данные вам природой, тренируйте мозг так же, как тренируете мышцы тела, разумно относи­тесь ко всему происходящему, не поддавайтесь унынию и будьте оптимистами. Запомните, что добрый человек живет дольше и лучше, чем злой.

А закончить наше сегодняшнее внеклассное мероприятие мне хочется словами Козьмы Прутко­ва: «Если хочешь быть счастливым - будь им!».

Список использованной литературы и Интернет - ресурсов:

• Солдатова Т.Б., Гусева Т.А., Сгибнева Е.П. Сценарии тематических вечеров и предметной недели физики. Ростов н/Д:Феникс, 2002. - с.320.

• Иванов В.А."Лазер"

• Кондарев С.В. "Лечение УВЧ"

• Самойлов Д.М. "Магнитотерапия"

• Заявлова С.А. "Светолечение"