Презентация, доклад проекта на тему Медицина и математика

Эсенбекова А.

Школа-гимназия №33
с углубленным изучением экономики и права

математикой и медициной;
Узнать о применении математики в различных сферах медицины.

медицины невозможно, как и её применение в практической жизни.

математических методов.
Сопоставить примерный режим сна школьников, студентов ВУЗов и взрослых людей с рекомендациями медиков и математическими методами.

идеи и методы. Всё это расширяет сферу её приложения. Сейчас уже нельзя назвать такой области деятельности людей, где математика не играла бы существенной роли. Она стала незаменимым орудием во всех науках о природе, в технике, в обществоведении. Даже медики, юристы и историки берут на своё вооружение математические методы.» А. Д. Александров

Математика в жизни

как бы учёные смогли создать лекарство, если бы не могли правильно рассчитать пропорции компонентов. Если бы они не понимали, в каких дозах то или иное вещество яд, а в каких – лекарство, то нашему организму до сих пор бы приходилось обходиться своими силами в борьбе против вирусов, опухолей и др. болезней, а это порой очень трудно. Поэтому ещё в древности великие математики часто занимались алхимией, а алхимики прекрасно знали математику.

На многих знакомых нам медицинских приборах и аппаратах мы увидим шкалы – на градуснике, тонометре, ростомере, весах, шприцах, пробирках для взятия анализов крови и т.д.

педиатрией. Сколько должен ребенок весить при определенном росте, какое должно быть давление, какой рацион питания применять? Да и родители о математике не забывают.

Готовя ребенку пищу, взвешивая его, они постоянно используют математические расчёты. Ведь нужно решить элементарные задачи: сколько еды нужно приготовить для любимой крохи?

Формулы расчета средних показателей развития ребенка.

Расчет массы тела.
Масса тела в 6 месяцев 8200 г, на каждый месяц до 6 вычитается по 800 граммов, на каждый месяц свыше 6 прибавляется по 400 гр.

До года
Расчет количества молока (объемный метод)
От 2 недель до 2 месяцев—1/5 массы тела,
От 2—4 месяцев— 1/6 массы тела,
От 4—6—1/7 массы тела.
После 6 месяцев суточный объем
составляет не более 1 литра

6-месячного ребенка 66 см, на каждый недостающий месяц вычитается по 2,5 см, на каждый месяц свыше 6 прибавляется по 1,5 см. 

Расчет продолжительности сна.

Продолжительность сна можно рассчитать по формуле : для детей до года количество часов сна в сутки равно 22-1/2m, где m –число месяцев.

Расчет артериального давления

Ориентировочно максимальное давление после года можно определить с помощью формулы В. И. Молчанова: Х = 80+2n, где 80 – среднее давление ребёнка 1 года составляет 1/2 -1/3 от максимального.

После года.
Расчет суточного объема пищи.
Суточный объём пищи вычисляется по формуле: 1000 +100n (мл), где n – число лет.

Расчет массы тела.
  Массу тела ребёнка до 10 лет в кг можно вычислить по формуле: m = 10+2*n, где 10 – средний вес ребёнка в 1 год, 2 – ежегодная прибавка веса, n – возраст ребёнка.

медицину — закономерное следствие развития НТР. Это единственный путь, идя по которому можно преодолеть мучительное противоречие между все возрастающим потоком медицинской информации, сложностью ее обобщения и краткостью человеческой жизни.

Без знания азов математики нельзя быть докой в компьютерной технике, использовать возможности компьютерной томографии... Ведь современная медицина не может обходиться без сложнейшей техники.

Математические методы медицинской диагностики

Процесс постановки врачом правильного диагноза, решение вопроса о прогнозе заболевания, назначение необходимого лечения - всё это в настоящее время не обходится без использования различного рода приборов, для создания и использования которых необходимо знать математику…

математики.

нужна математика

Один из учёных-медиков провел математическое моделирование и вывел формулу расчета параметров разреза глаза для его надежной герметизации без наложения швов у детей: L = f⁄3+h⁄ sinα, где L – длина канала, необходимая для надежной герметизации; f – ширина канала; h – толщина роговицы; sin α – это синус угла, под которым осуществляется вход в переднюю камеру. Проведенные расчеты выявили прямую пропорциональную зависимость длины тоннельного разреза фиброзной капсулы глазного яблока от его ширины и явились обоснованием для клинического применения экстракции катаракты и имплантации интраокулярных линз у детей через тоннельный разрез без наложения швов.

пару миллиметров в операции на глаза может стоить человеку зрения…

Автоматический микрохирургический инструмент открывает доступ к средним слоям роговичной ткани. Эта процедура занимает несколько секунд. При помощи управляемого современным компьютером высокоточного эксимерного лазера создается профиль роговицы, чтобы в дальнейшем лучи фокусировались точно на сетчатке глаза. После перепрофилирования поверхности роговицы, поверхностный лоскут роговицы отделенный на первом этапе возвращается на свое место. Все действия лазера управляются компьютером, в который закладывается программа, с данными рассчитанными индивидуально для каждого пациента с максимальной точностью определяющая объем лазерной коррекции.

модели и методы применяются сейчас во многих областях биологии и медицины. Все процессы в живых организмах при их изучении почти обязательно моделируются математически. В медицинской практике широко используются математические модели для компьютерного анализа кардиограмм и распознавания болезней сердца, например анализе кардиограмм, анализе способов шунтирования в сложных случаях. С применением компьютеров стала возможной передача на расстояние электрокардиограмм тяжелобольных в центр и консультация специалистов. Разрабатываются специальные программы по диагностике заболеваний на расстоянии.

«живых лекарств». Существует международное сообщество, которое рассматривает раковые заболевания как некие математические модели. 

Задача, которая стоит исследователями —создать математическую модель процесса терапии. В рамках построенной модели надо сформулировать цель процесса - найти такую стратегию лечения, при которой уничтожалось максимальное число больных клеток или лечения, при которой число раковых клеток было «не смертельно» большим, а число иммунных и нормальных клеток — напротив, «не смертельно» низким, и при этом концентрация лекарственного средства и его суммарное количество было бы ограничено. Чтобы результаты математических исследований ввести в практику, нужно иметь группу из математиков, биологов и медиков.

Математика в онкологии

методов и занимается анализом цепей последовательностей нуклидов ДНК. Результатом анализа может являться в том числе и прогнозирование различных генетических заболеваний.

Математика и биоинформатика

применении лекарств. Лечебный эффект лекарства зависит не только от вида составляющих, но и от пропорций, в которых они входят в него. На упаковке лекарства мы можем прочитать состав и количественные показатели ингредиентов, активных веществ, указания о норме и времени приема лекарства – и это тоже математика. А фармацевт к тому же должен уметь решать задачи на пропорцию и концентрацию растворов. Например таких:
1. Необходимо получить 400 мл 2 % - го раствора бромида натрия. Сколько потребуется бромида натрия?
2. Необходимо приготовить 500 мл раствора фурациллина в соотношении 1:5000. Сколько потребуется для этого фурациллина?
3. Сколько потребуется стабилизатора для приготовления 200 мл 5%-го раствора глюкозы, если стабилизатор должен занимать 5% от обьема глюкозы?

правил, которые способствуют сохранению и укреплению здоровья человека.

Подсчитано, что в классе в начале занятий находятся примерно 452400 микробов. А к концу занятий их количество увеличивается в 5 раз. Сколько микробов заселяют класс к концу занятий, если его не проветривать на переменах?

2 262 000
микробов !

теории вероятностей и математической статистики, широко используемые в медицине и здравоохранении. Большое внимание уделено выводам и интерпретации результатов расчета.

И в биологии, и в медицине вовсю применяется математическая статистика. Методы статистики используются при проведении научных исследований в медицине; вычислении показателей заболеваемости, рождаемости, средней продолжительности жизни; в каждом медицинском учреждении есть единая форма годового отчета, на основании которого оценивается их работа.

недосыпания, несоответствия биоритмам стала очень часто встречаться в настоящее время я решила исследовать, сколько времени учащиеся различных возрастных групп, студенты и взрослые уделяют сну? К какому типу активности они относятся («совы», «голуби» или «жаворонки»). И возможно ли с помощью математики предложить решение проблемы недосыпания среди взрослых и детей.
Я провела анкетирование среди различных возрастных групп: учащихся 5-7 классов, 10-11 классов, студентов КГМА и учителей по следующим вопросам:

Практическое применение математики.

недосыпания, несоответствия биоритмам стала очень часто встречаться в настоящее время я решила исследовать, сколько времени учащиеся различных возрастных групп, студенты и взрослые уделяют сну? К какому типу активности они относятся («совы», «голуби» или «жаворонки»). И возможно ли с помощью математики предложить решение проблемы недосыпания среди взрослых и детей.
Я провела анкетирование среди различных возрастных групп: учащихся 5-7 классов, 10-11 классов, студентов КГМА и учителей по следующим вопросам:

Практическое применение математики.

утра, но при этом нужно сделать количество работы, равное n, которое стремится к бесконечности. Вопрос: когда лучше лечь спать, чтоб утром не быть разбитым и не спать на ходу весь следующий день?
Идеальным временем для сна, во время которого организм полностью восстанавливается, считается промежуток с 10 вечера до 12 ночи. То есть для того, чтобы утром быть свежим и бодрым, нужно заснуть до 10 вечера. Но что делать, если в данный момент такая роскошь невозможна?
Есть формула, которая поможет рассчитать время, когда можно лечь спать, если перед Вами стоит задача — проснуться в определённое время и при этом быть хотя бы в относительно бодром состоянии.
t сна = 90 минут * на количество циклов
(предпочтительно 4-6)
Сон человека состоит из двух фаз: быстрого сна (~20 минут); медленного сна (~ 70 минут). Эти фазы постоянно чередуются. Во время медленного сна организм человека восстанавливается, во время быстрого тестирует внутренние системы и отдыхает. При быстром сне человек может ворочаться или даже что-то бормотать, так как мозг находится в активном состоянии. Просыпаться в это время наиболее легко и приятно.
Стандартный цикл сна длится около 90 минут. Если вы проснетесь посреди цикла, будете чувствовать себя сонным, злым и раздраженным. Если же вы проснетесь как раз между циклами, будете чувствовать себя полностью отдохнувшим и бодрым.

в 9:00 вечера, 10:30 вечера, 12:00 или в 1:30 ночи. Но нужно иметь в виду, что вы не просто должны лечь в этом время в кровать. Для того чтобы нормально проснуться утром, к этому моменту вы должны уже заснуть.
В среднем взрослому человеку требуется 15 минут для того, чтобы заснуть, так что вы можете хотя бы примерно рассчитать время отхода ко сну, чтоб заснуть к определенному времени.
Точно также можно рассчитать время подъема, если вы знаете, когда именно идете спать. Например, обычно считается, что ложиться спать днем после 4 часов уже нельзя, так как потом весь вечер будешь чувствовать себя разбитым и сонным. На самом деле всё можно, но только с умом. Например, если вас валит с ног от усталости после работы, а впереди ещё предстоит вечеринка, можно прилечь спать в 18:20 и проснуться в 19:50.

тело наполнено энергией и готово к новому увлекательному дню и большим свершениям.

Зная, что здоровому человеку для восстановления сил за день необходимо 12-14 часов сна, учитывая таблицы ценности сна и «Типичного характера сна человека» я пришла к следующим выводам:

Необходимо знать сумму часов, которую Вы набираете при Вашем режиме дня.
Не нужно спать все 12 часов, нужно просто просчитать, в какое именно время стоит поспать, хотя бы полтора часа.

Не забывайте: недосыпание — «синдром усталости» — первопричина многих заболеваний!

значение в медицине, о котором возможно, многие и не догадывались. Математика в медицине наиболее часто встречается в вопросах моделирования как метод научного анализа. Первыми стали использовать этот метод — клиницисты и иммунологи. Математика используется и в педиатрии и в акушерстве. А сколько методов подсчета существует в ходе применения антибиотиков. Врачи фармацевты ломают себе головы, чтобы найти тот или иной наиболее выгодный компонент для цепочки формулы нового лекарства. Расчеты, формулы, выведение лекарственных доз, всё это происходит с помощью математики.
Таким образом, основой любой профессиональной деятельности (и в частности в медицине) являются умения:
строить и использовать математические модели для описания, прогнозирования и исследования различных явлений;
осуществлять системный, качественный и количественный анализ;
владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации;
владеть методами решения оптимизационных задач.
На мой взгляд, мир не смог бы обойтись без математики, и уж точно без неё не обойдётся медицина.
Роль математики в медицине бесценна, без этой науки невозможно дальнейшее ее развитие.