Научная статья
«Биология как теоретическая основа медицины».
Выполнила: учитель биологии. МОУ СОШ № 35 г. Твери
Содержание
Введение
Основные методы исследования биологии
Биология как теоретическая основа медицины
Важнейшие открытия ученых для исследования клеточного уровня для медицины
Биохимические открытия ученых для развития микробиологических наук
Биология в сельском хозяйстве
Заключение
Список литературы
Введение
Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология — это теоретическая основа медицины. Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен о новейших достижениях биологии. Следует помнить, что ни сам патологический процесс, ни пути распространения болезней не могут быть поняты без знания природы человека. Возбудителями многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемиологического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо знание биологии болезнетворных организмов.
Термин биология (от греческого «био» -жизнь, «логос»-наука) введен в начале 19 века Ж-Б Ламарком и Г.Тревиранусом для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. Предметом биологии как учебной дисциплины служит жизнь во всех ее проявлениях: строение, физиология, поведение, индивидуальное (онтогенез) и историческое (эволюция, филогенез) развитие организмов, их взаимоотношение друг с другом и с окружающей средой.
Основными методами исследования биологии являются:
-Описательный,
-Сравнительный,
-Исторический
-Экспериментальный
Ученые древности были выдающимися биологами, но биология, как теоретическая основа медицины, стала формироваться в 19 веке.
1) Создание клеточной теории Шлейденом и Шванном 1838
2) Труды Пастера и его последователей, изучавших микроорганизмы в качестве возбудителей инфекционных болезней, заложили научные основы инфекционных патологий, ускорили развитие хирургии.
3) Учение об иммунитете И.И.Мечникова 1896
4) Успехи генетики позволили развивать медико–генетическое консультирование с целью диагностики, профилактики, лечения наследственных болезней.
На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.
Биология как теоретическая основа медицины
Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология — это прежде всего основа медицины. «Медицина, взятая в плане теории,— это прежде всего общая биология»,— писал один из крупнейших теоретиков медицины И. В. Давыдовский (1887—1968). Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен о новейших достижениях биологии. Достаточно привести несколько примеров из истории науки, чтобы убедиться в тесной связи успехов медицины с открытиями, казалось бы, в чисто теоретических областях биологии.
Важнейшие открытия ученых для исследования клеточного уровня для медицины
Исследования Л. Пастера (1822—1895), опубликованные в 1862 г. и доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие микробного происхождения процессов гниения и брожения произвело переворот в медицине и обеспечило развитие хирургии. В практику были введены сначала антисептика (предохранение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения.
Связи биологического познания с медициной уходят в далекое прошлое и датируются тем же временем, что и возникновение самой биологии. Многие выдающиеся медики прошлого были одновременно и выдающимися биологами (Гиппократ, Герофил, Эразистрат, Гален, Авиценна, Мальпиги и др.). Тогда и позднее биология стала обслуживать медицину путем «доставки» ей сведений о строении организма. Однако роль биологии как теоретической основы медицины в современном понимании стала формироваться лишь в XIX в.
Клеточная теория Шванна. Немецкий зоолог Т. Шванн (1810-1882) в 1839 г. опубликовал труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». В этой классической работе были заложены основы клеточной теории. Поскольку при создании этой теории Шванн широко пользовался работами ботаника М. Шлейдена, последний по праву считается соавтором клеточной теории. Исходя из предположения о схожести растительных и животных клеток, доказываемой одинаковым механизмом их возникновения, Шванн обобщил многочисленные данные в виде теории, согласно которой клетки являются струтурной и функциональной основой живых существ.
Создание в XIX в. клеточной теории заложило подлинно научные основы связи биологии с медициной. В 1858 г. Р. Вирхов (1821-1902) опубликовал «Целлюлярную патологию», в которой было сформулировано положение о связи патологического процесса с клетками, с изменениями в строении последних. Соединив клеточную теорию с патологией, Р. Вирхов прямым образом «подвел» биологию под медицину в качестве теоретической основы. Значительные заслуги в укреплении связей биологии и медицины в XIX в. и начале XX в. принадлежат К. Бернару и И.П. Павлову, которые раскрыли и общебиологические основы физиологии и патологии, Л. Пастеру, Р. Коху, Д.И. Ивановскому и их последователям, создавшим учение об инфекционной патологии, на основе которой возникли представления об асептике и антисептике, приведшие к ускорению развития хирургии. Исследуя процессы пищеварения у низших многоклеточных животных, И.И. Мечников заложил биологические основы учения об иммунитете, имеющего большое значение в медицине. В укреплении связей биологии и медицины существенный вклад принадлежит генетике.
Биохимические открытия ученых для развития микробиологических наук
Исследуя биохимические проявления действия генов у человека, английский врач А. Гаррод в 1902 г. сообщил о «врожденных пороках метаболизма», чем было положено начало изучению наследственной патологии человека.
На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Учение об антибиозе лежит в основе производства антибиотиков, являющихся важнейшей частью современного арсенала химиотерапевтических средств. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.
Биология всегда была тесно связана с медициной. Все важные биологические теории являлись не только крупными шагами в постижении фундаментальных законов живой природы, но также оказывали влияние на состояние медицины, на принципы ее организации, методов диагностики и лечения. Биология — это теоретическая основа медицины. «Медицина, взятая в плане теории, — это прежде всего общая биология», — писал один из крупнейших теоретиков медицины И.В. Давыдовский. Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен о новейших достижениях биологии. Достаточно привести несколько примеров из истории науки, чтобы убедиться в тесной связи успехов медицины с открытиями, сделанными, в чисто теоретических областях биологии.
Исследования Л. Пастера (1822-1895 гг.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии.
В практику были введены сначала антисептика (предупреждение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения инфекционных болезней.
Открытие клетки и изучение микроскопического строения организмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения.
То же самое следует сказать об изучении физиологических и биохимических закономерностей. Изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объяснению явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе у микроорганизмов привели к открытию антибиотиков, используемых для лечения многих болезней. Так же его открытия привели к открытию фагоцитоза и способствовало объяснению явлений иммунитета, сопротивляемости организма возбудителям болезни. И современные представления об иммунитете опираются на биологические исследования. Раскрытие механизмов иммунитета необходимо также для преодоления тканевой несовместимости, проблемы очень важной для восстановительной хирургии, с которой связаны вопросы трансплантации органов.
Массовое производственное получение антибиотиков стало возможно лишь благодаря применению методов генетики для создания высокопродуктивных штаммов продуцентов антибиотиков.
Следует помнить, что человек выделился из животного мира. Структура и функции человеческого организма, в том числе защитные механизмы, — результат длительных эволюционных преобразований предшествующих форм. В основе патологических процессов также лежат общебиологические закономерности. Необходимой предпосылкой для понимания сущности патологического процесса является знание биологии.
Филогенетический принцип, учитывающий эволюцию органического мира, может подсказать правильный подход к созданию живых моделей для изучения заразных и незаразных болезней и для испытания новых лекарственных препаратов. Этот же метод помогает найти правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации, понять происхождение аномалий и уродств, найти наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.
Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач.
Многие врожденные аномалии возникают вследствие воздействия неблагоприятных условий среды. Предупредить их — задача врача, вооруженного знаниями биологии развития организмов. Здоровье людей в большой мере зависит от среды, в частности от той, которую создает человечество.
Знание биологических закономерностей необходимо для научно обоснованного отношения к природе, охране и использованию ее ресурсов, в том числе с целью лечения и профилактики заболеваний. Как уже говорилось, причиной многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.
Например, в 1858 году Р.Вирхов, руководствуясь только появившейся клеточной теорией, создал концепцию клеточной патологии. Эта концепция на долгое время определила главные пути развития медицины. Она считала особо важными структурно-химические изменения на клеточном уровне. Благодаря ей была организована патолого-анатомическая и прозекторская служба.
На клеточном уровне также отмечается однотипность всех живых организмов. Клетка является основной самостоятельно функционирующей элементарной биологической единицей, характерной для всех живых организмов. У всех организмов только на клеточном уров-не возможны биосинтез и реализация наследственной информации. Клеточный уровень у одноклеточных организмов совпадает с организменным. В истории жизни на нашей планете был такой период (первая половина архейской эры), когда все организмы находились на этом уровне организации. Из таких организмов состояли все виды, биоценозы и биосфера в целом.
Другой пример. В 1908 году А. Гаррод заложил основы молекулярной патологии, осветив с точки зрения молекулярной биологии такие важные для практической медицины явления, как различная восприимчивость людей к болезням, а также индивидуальный характер реакции на вводимые лекарства.
В 1920-1930-х годы успехи в чисто научной области биологии, общей и экспериментальной генетике, подтолкнули вперед исследования по генетике человека. И снова возник новый раздел патологии — патология наследственных заболеваний. Как результат, появилась особая служба практического здравоохранения -медико-генетические консультации.
С помощью современной клеточной биологии медицина получила ранее не известные возможности предупреждения и лечения болезней, определяемых вредными мутациями, с применением методов генетической инженерии. Достижения в названной области науки привели к появлению целой отрасли производства, медицинской биотехнологии, работающей на здравоохранение.
А уж о том, что состояние здоровья людей напрямую зависит от качества среды и образа жизни можно даже не говорить. У практикующих врачей и у организаторов здравоохранения по этому поводу нет ни разногласий, ни сомнений. И, как следствие, мы наблюдаем в настоящее время экологизацию медицины.
В нынешнем XXI веке биология заняла в жизни человечества очень важное место. Важнейшие результаты получены в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов. Биология уже в ближайшем будущем сможет решить всемирную продовольственную проблему, а медицину и сельское хозяйство она обеспечит необходимыми биологически активными веществами. Исследования, ведущиеся в области биологии клетки и генной инженерии позволят лечить наследственные болезни, замещая у больных людей дефектные гены. В обозримом будущем медицина получит методы стимуляции восстановительных процессов и контроль за клеточным размножением. Это позволит эффективно бороться с ростом злокачественных опухолей и спасет множества больных раком.
Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Высокий уровень ее развития служит необходимым условием прогресса медицины.
Значение биологической науки очень велико. Ведь познание исторического развития органического мира на всех уровнях, от молекулярного до биогеоценотического, формирует материалистическое мировоззрение. Но биология помогает решению практических задач, жизненно важных для всех областей человеческой деятельности. Например, одна из глобальных проблем современности — производство продовольствия. Ведь население планеты растет быстрыми темпами, а площадь территорий, отведенных под производство сельскохозяйственной продукции, постоянно уменьшается. Эта проблема успешно решается растениеводством и животноводством, которые базируются на достижениях генетики и селекции. Опираясь на знание законов наследственности и изменчивости эти пограничные с биологией отрасли знаний уже сейчас позволяют создавать чрезвычайно высокопродуктивные сорта культурных растений и пород домашних животных. Таким образом, сельскохозяйственное производство становится интенсивным и удовлетворяет потребности населения планеты в пищевых ресурсах. биология медицина клеточный генный.
Биология в сельском хозяйстве
Биологические знания помогают сельскому хозяйству и в борьбе с вредителями и болезнями, поражающими культурные растения, а также с паразитами животных. Биология позволяет усовершенствовать лесное и рыбное хозяйство и звероводство.
Благодаря достижениям современной биологической науки в промышленности начался биологический синтез аминокислот, кормовых белков, витаминов, ферментов, биостимуляторов, которые ускоряют рост растений и животных, а также средств защиты растений. Биологическая промышленность занята также производством органических кислот и других веществ.
С помощью методов генной инженерии биологи создали живые организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и с новыми, неизвестными раннее, свойствами. Например, выведены растения, чрезвычайно устойчивые к заболеваниям, растения, которые могут расти на засоленых почвах, растения со способностью фиксировать атмосферный азот. На основе генной инженерии развивается биотехнология, занятая производством биологически активных веществ, таких как инсулин, антибиотики, интерферон. На основе последнего созданы новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных.
Заключение
Успехи и открытия биологической науки определили высокий современный уровень медицины. В частности, методы ранней диагностики, лечения и профилактики многих наследственных болезней человека базируются на фундаментальных генетических исследованиях. Именно с генетическими исследованиями во многом связаны надежды на дальнейший прогресс медицины. Только биологические исследования позволят решить такие важные проблемы современности, как рациональное использование природных ресурсов, а также повышение продуктивности сельского хозяйства. Биологические исследования помогут обнаружить и устранить отрицательные последствия влияния человека на окружающую среду, например, ее загрязнение отходами производства. Биоэкологические исследования помогут рационально использовать резервы биосферы. Помимо этого, задача экологической биологии состоит и в том, чтобы сохранить биосферу и обеспечить способность природы к самовоспроизведению.
Список литературы
- Энциклопедический словарь юного биолога. М.: Педагогика, 2002.
- Биология для поступающих в ВУЗЫ / Под ред. В.Н. Ярыгина. М.: Высшая школа, 2007.
- Биология: В 2-х т / Под ред. В.Н. Ярыгина. — М.: Высшая школа, 2007.
- Популярная медицинская энциклопедия. Гл. ред. В. И. Покровский — М.: «Советская энциклопедия», 2009.
- Юдакова, О. И. Биология: выдающиеся ученые : учебное пособие для среднего профессионального образования / О. И. Юдакова. — 2-е изд. — Москва : Издательство Юрайт, 2024г.
