Методы моделирования и эксперимента в медицине

Modern medicine offers various methods of diagnosis and researching of diseases. Today the special place occupies the methods of modeling and experiment, which every day are becoming more promising. The relevance of these methods of diagnosis determines the relevance of the article , in which highlights the nature of the processes and their application in the medicine.

Современная медицина располагает различными методами диагностики и исследования заболеваний. В наши дни особое место занимает метод моделирования и эксперимента, которые с каждым днем становятся все более перспективными и развивающимися. Актуальность данных способов диагностики предопределяет актуальность статьи, в которой освещается сущность процессов и их применения в медицине.

Моделирование - изучение объекта познания на его модели, которая представляет собой созданный людьми аналог определяемого предмета.

Модель обычно намного проще реального объекта, однако сохраняет все основные его свойства, не углубляясь в детали. Процесс моделирования необходим, так как сущность многих явлений невозможно познать ввиду больших затрат, как материальных, так и ресурсных. Существуют различные типы моделей. К примеру: физические, биофизические, математические, электрические, информационные, ситуационные и другие.

В мeдицине модели применяются для исследования функций, структур и процессов на различных уровнях организации нашего организма, в том числе и на атомном.

Как известно, мeдицина во мнoгoм схoжа с биoлoгией, пoэтoму испoльзует, чаще всегo, физико-химические, биолoгические и математические мoдели. Срeди мeдицинских рабoтников дo сих пoр ширoко распрoстранено слoвесное oписание этиoлогии бoлезни, а в пoследнее врeмя всe чаще применяются инфoрмационные модели, которые представляют информационные свойства моделируемого объекта.

Биологические модели в медицине - это процесс воспроизведения различных патологических изменений, свойственных человеческому организму, на лабораторных животных. Так, в подобных экспериментах исследуют механизмы и причины возникновения заболевания, его патогенез, этиология, течение, изучают варианты воздействия на протекание болезни, сравнивают эффективность применения различных лечебных средств. Особенно этот метод актуален для исследования микробиологических инфекционных заболеваний. Для рассмотрения биологических моделей экспериментальным животным вводят смертоносные токсины, заражают микроорганизмами, закупоривают сосуды, исключают из рациона пищу, содержащую тот или иной микроэлемент, помещают в искусственную среду обитания. Подобные экспериментальные модели применяются во многих отраслях медицины и науки.

Физико-химические модели - это имитация сложных процессов или актов поведения. Самый простой пример - формирования условного рефлекса.

Также, весьма удачным cледует cчитать опыт поcтроения электронных cхем, которые предназначены для моделиpования биоэлектpических потенциалов в нервной клетке и поcтpоения синапсов на оcнове информации, полученной в ходе электpофизиологических иccледований.

Современная медицина все чаще использует на практике математические модели. Они используются практически во всех ее областях. Математические модели применяют для более детального изучения сложнейших физиологических и биохимических процессов, диагностики патологических заболеваний, исследования взаимодействия систем организма в норме и патологии, при изучении эпидемических процессов, в клинической иммунологии, фармакокинетике.

Самая известная математическая модель, применяемая в физиологии- модель возбуждения нервного волокна, которая была предложена А.Ходжкином и А.Хаксли.

Еще один известный пример - модель сердечной деятельности Ван дер Пола и Ван дер Марка, которая основана на теории релаксационных колебаний. Данная модель позволила продвинуться в методе диагностики заболеваний сердечнососудистой системы. С ее помощью исследуют нарушение в работе ритма сердечной мышцы.

В физиологии и медицине очень актуально использование математической модели для обобщения накопленных экспериментальных знаний - модель кровообращения Ф. Гродинза. Построением и исследованием моделей кровообращения, которые применяются    в практике российской современной сердечнососудистой хирургии, занимается В.А.Лищук.

Рассмотрим еще один актуальный метод исследования и диагностики заболеваний- эксперимент. С точки зрения психологии, различают следующие виды эксперимента:

• •    Лабораторный;

• •    Полевой или естественный;

• •    Психолого-педагогический.

Медицинский эксперимент представляет собой особо интересную тему исследования. Этот метод можно рассмотреть и с этической и с правовой стороны. Как известно, чтобы оценить результат действия какого-либо лекарственного средства или способа лечения, нужно подвергнуть значительное количество людей опасным воздействиям.

Для безопасного проведения медицинского эксперимента необходимо соблюдение следующих условий:

• 1.    Гражданин, подвергающийся эксперименту, должен быть полностью проинформирован о целях и результатах процесса

• 2.    Необходимо письменное согласие пациента

• 3.    Необходимо проводить эксперимент в государственном или муниципальном учреждении

• 4.    Предварительно эксперимент проводится в лабораторных условиях

Этот метод в медицине некоторых стран считается противозаконным, в России же существует несколько статей, которые охраняют здоровье граждан при участии в медицинском эксперименте. Очень интересен и важен именно морально-этический аспект метода. При проведении такого вида деятельности, в приоритете интересы гражданина, а не науки и медицины. Однако и у этого правила есть исключение. Если никакие методы лечения не являются действенными, то медицинский эксперимент может быть использован с риском для здоровья испытуемого.

Строго запрещено проводить подобные исследования на заключенных под стражу. Также, запрещено проводить эксперименты на людях, которые идут на это в силу тяжелых жизненных обстоятельств, таких как сложное материальное положение.

При нарушении условий эксперимента или же при причинении вреда здоровью испытуемого, организация, проводившая исследование, обязана выплатить страховой взнос пострадавшему.

В заключении, хотелось бы отметить, что на данный момент метод моделирования и эксперимента очень перспективен. Моделирование используется, конечно, чаще, оно более доступно и узаконено, однако, эксперимент открывает перед учеными больше возможностей, являясь основой любой исследовательской деятельности.