Ятрофизика - Iatrophysics

Эта статья ведущий раздел не адекватно подвести итог ключевые моменты его содержания. Пожалуйста, подумайте о расширении интереса до предоставить доступный обзор обо всех важных аспектах статьи. (Март 2017 г.)

Страница из книги Джованни Борелли De Motu Animalium, показывая, как различные простые машины могут быть использованы для моделирования различных конечностей

Ятрофизика или ятромеханика (фр. Греческий ) является медицинским применением физика. Он дает объяснение медицинской практики с механическими принципами.^[1] Это была школа лекарство в семнадцатом веке, которые пытались объяснить физиологический явления в механических терминах. Сторонники ятромеханики считали, что физиологические явления человеческого тела подчиняются законам физики.^[2] Это было связано с ятрохимия в систематическом изучении человеческого тела на основе наблюдений из мира природы, хотя больше внимания уделялось математическим моделям, а не химическим процессам.

Задний план

В Эпоха Просвещения была эпохой радикального изменения образа мышления в западной политике, философии и науке. Основные социологические изменения произошли в эпоху Просвещения, а также в промышленных и научных. В медицине эпоха Просвещения принесла несколько открытий и исследований, на которые повлияло изменение образа мышления. Например, открытие капилляры были сделаны Марчелло Мальпиги. Жан Батист фон Гельмонни (1577-1644) также был первым, кто считал пищеварение процессом ферментации. Он также обнаружил в желудке соляную кислоту. Патологическая анатомия и клиническое наблюдение также были включены в медицинскую программу. Просвещение также напрямую повлияло на область ятрофизики через развитие Антони фон Левенгук микроскоп, продвижение области офтальмология с помощью физики Рене Декарт, и Закон всемирного тяготения Ньютона и идея гравитационной силы.^[3]

Подполя

Ятрофизики черпали вдохновение в различных установленных физических явлениях, чтобы объяснить, как происходят определенные биологические процессы и как их можно применить в медицине.

Частицы

Ключевым компонентом ятрофизической анатомии было изучение частиц. На это особенно повлияли достижения в микробиологии 17 века, наиболее заметным из которых был микроскоп. Антони фон Левенхук был голландским ученым, который известен тем, что использовал микроскоп для идентификации одноклеточных организмов. Он также был первым, кто наблюдал за мышечными волокнами, бактерии, сперматозоиды и кровоток в капиллярах.^[4] Другой известной фигурой в микробиологии того времени был Роберт Гук, английский ученый, наиболее известный тем, что использовал микроскоп для открытия клеток.^[5] В своей самой известной работе Микрография (1665), он приписывал «оккультные свойства» элементарным «изобретениям природы». подобно Галилео Галилей, он разделял ятрофизическую точку зрения и рассматривал живые организмы как группы небольших машин. В этом отношении большое влияние оказало развитие микроскопа.^[6]

Механика

Ятрофизики использовали машины в качестве моделей для количественного описания линейного и вращательного движения различных биологических систем, таких как конечности человека и животных. Некоторые модели появились до того, как Исаак Ньютон сформулировал свою три закона в классической механике, опираясь на основные принципы статики и динамики, чтобы представить, как ведет себя биологическая система. Джованни Борелли был плодотворным в применении механики к широкому кругу людей и животных с разной степенью активности, опираясь на множество простых машин и моделей поступательного и вращательного движения и равновесия.^[7][8][9]

Жидкости

Ятрофизиков также интересовало, как обрабатываются жидкости и газы организма. Они стремились понять, как кровь циркулирует по телу и какое воздействие она оказывает на организм. Система состояла из артерий, вен и сосудов, проверенных с помощью экспериментов и под микроскопом наблюдений Марчелло Мальпиги за капиллярами в ткани легких животных. Альбрехт фон Галлер Как и Борелли, постулировал, что трение крови о стенки сосудов приводит к нагреванию тела и даже к лихорадке. Гидравлическая модель движения Рене Декарта предполагала, что у тела есть система, которая поддерживает поток между мозгом и мышцами в равновесном состоянии через нервы и кровеносные сосуды.^[8]

Ятрофизики

Начиная с 17 века, количественные области, такие как физика и математика, начали приобретать легитимность в качестве средства изучения мира природы с появлением теории, практики и инструментов. Статические принципы и простые машины уже использовались для создания различных объектов и зданий и, таким образом, были признанными инструментами, которые можно было использовать для создания моделей биологических систем. Развитие медицинских инструментов и методов, таких как микроскоп и детальное вскрытие, изменило взгляды натурфилософов на то, как объяснить свойства человеческого тела. Предоставление возможности более детального изучения аспектов биологии, не говоря уже о человеческом теле, приборах и методах непосредственного изучения органических тканей, предоставило естествоиспытателям, в данном случае ятрофизикам, больше возможностей постулировать и проверить свои теории. Вдохновленные устоявшимися объяснениями природных явлений и новыми доступными информативными средствами изучения человеческого тела, ятрофизики стремились описать человеческое тело и отстоять свое объяснение различных систем человеческого тела.

Один из примеров - мышца и сокращение. Были даны различные объяснения в макроскопическом и микроскопическом масштабе, чтобы объяснить, как мышцы сокращались и, таким образом, выполняли движения вместе. В макроскопическом масштабе посредством наблюдений и анатомии некоторые ятрофизики, такие как Борелли, сосредоточились на объяснении того, как мышцы работают вместе, чтобы формировать движения с помощью динамических или физических моделей. В микроскопическом масштабе посредством наблюдения и рассечения сократимость мышцы должна была быть объяснена пневматическим расширением, популярное объяснение, поддерживаемое Декартом и Борелли, или внутренней деформацией формы, постулируемой Николя Стено и Альбрехт фон Галлер в некоторой степени, основываясь на принципах жидкости и статики. Другие аспекты человеческого тела, такие как кровообращение и пищеварение, получили ряд объяснений, и, таким образом, противоречивые взгляды, основанные на методологии, используемой для получения и получения объяснения, возникли в 17 и 18 веках.

Выдающиеся ятрофизики

Одним из выдающихся ятрофизиков был Джованни Борелли, который моделировал человеческое тело, различных животных и их движения, используя механические принципы.^[7][10] Коллега Марчелло Мальфиги, Борелли был математиком, который установил связи между тем, что он наблюдал у живых существ, и неодушевленными, но относительно простыми системами. Он препарировал животных и исследовал, как мышцы должны увеличивать механическое преимущество, наблюдал, как различные живые существа выполняли различные движения и действия, такие как бег, перенос тяжестей, плавание и полет естественным путем, а не посредством его вмешательства, и разработал простые методы расчета человек центр массы. Он также разработал относительно простые эксперименты и устройства для проведения своих наблюдений, такие как планка и стержень для центра масс и спирометр для объема воздуха. В конце жизни его работа завершилась De Motu Animalium (1679), публикация, демонстрирующая его исследования сходств и различий в мышцах живых существ и его понимание основного механизма сокращения, расширения мышц за счет притока жидкости или газов, выделяемых из нервов. Он также попытался описать более сложные процессы, такие как нервная передача и пищеварение.^[8][11]

Еще одним известным ятрофизиком был французский философ и математик Рене Декарт, который, как следствие своей философии, утверждающей, что человеческое тело и душа - две двойственные сущности, относился к человеческому телу как к машине, которую можно количественно оценить, разобрать и изучить. Он попытался смоделировать различные явления, такие как мозг, движение, сон, кровообращение и чувства, по аналогии с неодушевленными объектами, такими как резервуары, трубы, линзы и паровые двигатели, которые часто пытались поддерживать равновесие в определенных состояниях. Некоторые из его утверждений часто не зависели от физического наблюдения за рассматриваемым органом или телом и подчеркивали то, что он считал «простым» или «рациональным», а не реальностью. Например, он утверждает, что кровь циркулирует по всему телу, расширяясь в виде пара от тепла сердца, а не от сжатия.^[7][8]

Уильям Харви постулировал кровоток как замкнутую непрерывную петлю, проходящую по всему телу и содержащую определенное количество крови. Чтобы проверить свое утверждение, Харви вскрыл трупы людей и животных и, основываясь на своих анатомических открытиях, разработал простую демонстрацию того, как артерии и вены непрерывно переносят кровь по всему телу. Воспользовавшись тем фактом, что артерии и вены находились на разной глубине под кожей, он связал человеку руку и заставил его сжимать стержень, чтобы шунтировать кровь из артерий в вены, указывая на то, что кровь каким-то образом перемещалась по артериям в вены. Его заявление было прояснено открытием Мальфиги капилляров и того, как они связаны с артериями и венами.^[7][8]

Одним из самых влиятельных ятрофизиков был Герман Бурхааве, голландский врач и химик Лейденский университет. Как и другие ятрофизики, он рассматривал физиологию как механизм. Хотя он не соглашался с идеей, что тело и разум связаны, он приписывал все, что связано с телом, протяженности, непроницаемости или движению.^[6]

Фрэнсис Глиссон был известен своими работами по кровообращению, механизмам нервной системы и наследственным заболеваниям. На него в значительной степени повлияла работа Харви о разумной природе крови, и его работа демонстрирует ятрофизическую идеологию, в частности, через его взгляды на влечение и раздражительность или концепцию того, как волокна тела реагируют на раздражение. В своей работе Anatomia hepatis, он утверждает, что ветви пересекаются, а переносимая кровь разделяется в печени. Это, в свою очередь, засасывается желчными сосудами посредством притяжения, которое Глиссон приписывает сходному, магнитному или естественному.^[12]

Альбрехт фон Галлер был еще одним выдающимся ятрофизиком, который, как и Глиссон, сосредоточился на физиологии как механизмах волокон тела. Он разделял взгляды Глиссона на раздражительность, но в отличие от Глиссона приписывал реакцию на внешние раздражители исключительно тканям тела, а не внутренней силе материи, как предполагал Глиссон. В своей работе Physiologiae Corporis Humani (1757–1766) он описал органы и мышцы тела как переплетенные волокна. Его точка зрения на мышцы заключалась в том, что у них есть сократительная тенденция, которую он назвал vis mortua, или мертвая сила. Он объяснил это сокращение мышц раздражительностью, которую он описал как врожденную силу. Он особенно различал раздражительность и чувствительность, раздражительность - это сила мышечного сокращения, а чувствительность - нервный импульс. Следовательно, какая-то часть вызывала раздражение, если она сокращалась при контакте, и чувствовала, если контакт воздействовал на разум.^[6]

Другие ятрофизики

Санторио Санторио был венецианским врачом, который, пытаясь количественно оценить пищеварение человека, в течение многих лет тщательно измерял его потребление пищи / воды и выделенный вес. Чтобы установить математическую взаимосвязь между потреблением пищи / воды и выделением, Санториус сконструировал специальный стул, на котором были весы, взвешивающие еду и последующие испражнения. На основе этих измерений он затем рассчитал чистое изменение веса за каждый день. Помимо знания того, что он принял, он также проанализировал содержимое своих выделений и выделений, классифицируя его по типу и происхождению. Он также создал другие клинические инструменты для измерения других медицинских величин, таких как температура и пульс.^[7][8]

Николя Стено был датским ученым, который разработал чисто механическую и геометрическую модель мышцы. В этой модели он рассматривал мышцу как переплетенную, но простую сеть длинных волокон, образующих однородную и прочную геометрическую форму. Затем сокращение было объяснено как изменение формы этой сети, чтобы либо укорачиваться, либо удлиняться в одном направлении, таким образом, мышца меняла форму при фиксированном объеме только за счет изменения углов между каждым волокном. Это объяснение сокращения и его последующая теория о том, что сердце сокращается за счет сокращения и удлинения многих его волокон, считались радикальными. Наиболее популярное объяснение, поддерживаемое хорошо известными ятрофизиками, такими как Декарт и Борелли, утверждало, что сердце сокращается из-за его волокон, раздувающихся в результате химической реакции.^[8][13]

Связь с ярохимией

Подобно ятрофизике, ятрохимия была школой мысли, которая связала медицину и анатомию с химией, а не с механикой. Ятрофизика и ятрохимия были тесно связаны. Многие выдающиеся ятрофизики, такие как Борелли и Декарт, использовали химию для объяснения физиологических процессов. В частности, Франциск Сильвий был непреклонным сторонником химических процессов как объяснения существования тела. Он сделал упор на ферментацию и вскипание, как на вход химии и кровообращения в физиологию.^[6]

Ятрохимия и ятрофизика обладали схожим образом мышления и во многих аспектах шли рука об руку. Но они также временами конфликтовали. Например, концепция ферментации возникла на ятрохимической основе. Как парижский аптекарь Анри Луи де Рувьер, который связал брожение со здоровьем в своей книге под названием: Reflexions sur la Fermentation, et sur la Nature du Feu (1708). Однако эта публикация также отвергла взаимосвязь механики со здоровьем и механистическую модель тела. Другой конфликт возник в объяснении пищеварения. В то время как ятрофизики объясняли это событие механистическими терминами, ятрохимики утверждали, что ферментация является причиной пищеварительных процессов в организме. Более того, в то время как ятрофизики отвергли кислотно-щелочную теорию как объяснение телесных процессов, ятрохимики приняли эту теорию.^[14]

Влияние на медицину

в Средний возраст, Галеновая анатомо-физиология преобладала как ведущая медицинская мысль. Более того, Аристотелевская натурфилософия доминировала на протяжении веков, включая гуморальную систему как основной метод медицинской мысли. Однако философия Аристотель, Гиппократ, и Гален его популярность стала убывать, на смену им пришли анатомические и философские школы, основанные на механике и химическом натурализме. Начали преобладать такие идеологии, как ятрофизика и ятрохимия. Упадок медицины, основанной на галеновской философии, вместе с появлением новых идеологий был вызван появлением новых открытий в анатомии и физиологии, таких как работа Уильяма Харви, сосредоточенная на циркуляции крови. Его идея о том, что пульс, дыхание и питание являются рабочими компонентами единой системы, произвела революцию в существовавших ранее представлениях о крови, питании и тепле. Открытие кровообращения имело решающее значение для развития ятрофизики, поскольку впервые связывало «кровообращение» с физиологическими функциями. Это привело к появлению новых открытий, таких как циркуляция питательной жидкости, циркуляция лимфы и циркуляция нервного сока, все из которых связывают механизм, подобный машине, с анатомией.^[6]

Традиционно считалось, что физиологические функции регулируются целенаправленными тенденциями. Однако появление новых медицинских школ изменило подход к физиологии. Секреция и экскреция больше не были обусловлены привлекательными тенденциями, функция легких теперь была обусловлена ​​смешиванием разных частей крови, пищеварение рассматривалось как процесс измельчения и измельчения, а здоровье и болезнь были связаны с движением, препятствиями , и застой различных телесных жидкостей, протекающих по телу. Тело все чаще рассматривалось как функция машины, особенно с развитием теории гравитации и движения Исаака Ньютона. Ньютоновская физика оказала большое влияние на то, как рассматривалось тело, физиология все больше фокусировалась на часовом механизме, а более поздняя гидравлика даже применялась к движению телесных жидкостей. Кроме того, с публикацией Ньютона Opticks в 1704 г. физиологи в своих анатомических наблюдениях все больше полагались на понятия эфира и эффлювии.^[6]

использованная литература

дальнейшее чтение

• Портер, Р. (1997). Величайшее благо для человечества: медицинская история человечества от древности до наших дней. Харпер Коллинз. стр.п.227–228. ISBN  0-00-215173-1.