342
«UCHINCHI RENESSANS: TIBBIY VA FARMATSEVTIK TA’LIM
ISLOHOTLARI JARAYONIDA GUMANITAR FANLARNING VAZIFASI VA
ISTIQBOLLARI» MAVZUSIDA RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI
www.in-academy.uz
ИНТЕГРАЦИЯ ФИЗИКИ В МЕДИЦИНСКОЕ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЕ
ОБРАЗОВАНИЕ: РОЛЬ, ВЫЗОВЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
Эргашева Мунирахон Алишер кизи
Магистр ТГПУ им. Низами
muniraokhunjonova0103@gmail.com, II секция
https://doi.org/10.5281/zenodo.14473523
Аннотация:
В статье рассматривается роль и перспективы точных наук, особенно
физики, в реформировании образовательного процесса в области медицины и
фармацевтики. Актуальность исследования обусловлена необходимостью внедрения
точных наук в современные медицинские и фармацевтические программы.
Методология базируется на изучении применения инновационных образовательных
технологий. Результаты направлены на повышение эффективности использования
точных наук на практике.
Ключевые слова:
физика, медицинское образование, фармацевтика, точные
науки, инновации, интеграция, образовательные реформы.
Annotatsiya:
Maqolada fizikaning tibbiyot va farmasevtika ta'limi islohotlaridagi o'rni
va istiqbollari tahlil qilingan. Muammoning dolzarbligi aniq fanlarning zamonaviy tibbiy va
farmasevtik dasturlardagi ahamiyati bilan izohlanadi. Metodologiya innovasion ta'lim
texnologiyalaridan foydalanishni o'rganishga asoslangan. Natijalar aniq fanlarni amaliyotda
qo'llash samaradorligini oshirishga yo'naltirilgan.
Kalit so'zlar:
fizika, tibbiy ta'lim, farmasevtika, aniq fanlar, innovasiya, integrasiya,
ta'lim islohotlari.
Abstract:
The article examines the role and prospects of exact sciences, particularly
physics, in the reform of education in medicine and pharmacy. The relevance lies in the
necessity of incorporating exact sciences into modern medical and pharmaceutical programs.
The methodology is based on studying the application of innovative educational technologies.
The results focus on enhancing the effectiveness of applying exact sciences in practice.
Key words:
physics, medical education, pharmacy, exact sciences, innovation,
integration, educational reforms.
Современные вызовы в сфере медицины и фармацевтики требуют
высококвалифицированных специалистов, обладающих знаниями не только в
биологических науках, но и в точных науках, таких как физика. Физика лежит в основе
понимания механизмов работы многих медицинских приборов, диагностического
оборудования и терапевтических технологий. Её интеграция в образовательные
программы способствует улучшению профессиональной подготовки студентов и
позволяет адаптироваться к инновациям в профессиональной практике. [1, 2]
1. Актуальность физики в медицине и фармацевтике
Современные достижения в медицине и фармацевтике неразрывно связаны с
применением точных наук, в частности физики. Физика предоставляет теоретические
основы и методологические подходы, которые лежат в основе разработки
инновационных технологий и диагностического оборудования. Без понимания
физических принципов невозможно достичь высокого уровня профессиональной
подготовки будущих врачей и фармацевтов. [3]
343
«UCHINCHI RENESSANS: TIBBIY VA FARMATSEVTIK TA’LIM
ISLOHOTLARI JARAYONIDA GUMANITAR FANLARNING VAZIFASI VA
ISTIQBOLLARI» MAVZUSIDA RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI
www.in-academy.uz
1.1. Физика в диагностических технологиях
Диагностические технологии – это область медицины, в которой физика играет
ключевую роль. Благодаря ей создаются инструменты для точного и быстрого
выявления заболеваний. Рассмотрим несколько примеров.
Рентгенография
Рентгенография – один из первых методов визуализации, который основан на
способности рентгеновских лучей проникать через ткани организма. Лучи, проходя
через тело, поглощаются тканями с различной плотностью по-разному. На основе
этого создаётся изображение, где кости, благодаря своей высокой плотности, выглядят
светлыми, а мягкие ткани – более тёмными. Этот метод является незаменимым при
диагностике переломов, остеопороза, лёгочных заболеваний и других патологий. [2]
Ключевые физические принципы, лежащие в основе рентгенографии:
Эффект поглощения рентгеновского излучения
, зависящий от плотности и
атомного номера вещества.
Рентгеновское излучение
, генерируемое путём торможения электронов в
рентгеновской трубке.
Современные цифровые рентгенографические системы улучшают качество
изображения за счёт обработки данных, минимизируя дозу облучения для пациента.
Магнитно-резонансная томография (МРТ)
МРТ основана на явлении ядерного магнитного резонанса. Атомы водорода,
содержащиеся в молекулах воды, составляют значительную часть человеческого тела.
Под действием мощного магнитного поля их ядра выстраиваются в одном
направлении, а радиочастотные импульсы приводят к их отклонению. После
отключения импульса ядра возвращаются в исходное состояние, излучая энергию,
которая регистрируется сканером.
Основные физические явления, используемые в МРТ:
Магнитный резонанс
– взаимодействие магнитного поля с ядрами атомов.
Эффект релаксации
, который позволяет различать ткани по времени
восстановления их магнитного состояния.
МРТ используется для детальной визуализации мягких тканей, таких как мозг,
сердце, мышцы и внутренние органы. Это делает метод незаменимым в диагностике
опухолей, инсультов, заболеваний суставов и сосудов.
Ультразвуковая диагностика (УЗИ)
УЗИ базируется на принципах распространения высокочастотных звуковых волн,
которые проникают в ткани организма и отражаются от границ между структурами с
разной плотностью. Отражённые волны преобразуются в изображения, отображаемые
на экране. [3]
Физические основы УЗИ:
Закон отражения звуковых волн
, зависящий от плотности среды.
Эффект Доплера
, используемый для оценки скорости и направления кровотока.
Современные УЗИ-аппараты позволяют получать не только двухмерные
изображения, но и трёхмерные модели внутренних органов. Они широко применяются
в кардиологии, акушерстве, гастроэнтерологии и других областях медицины.
1.2. Физические основы фармакологии
344
«UCHINCHI RENESSANS: TIBBIY VA FARMATSEVTIK TA’LIM
ISLOHOTLARI JARAYONIDA GUMANITAR FANLARNING VAZIFASI VA
ISTIQBOLLARI» MAVZUSIDA RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI
www.in-academy.uz
Фармакология – это наука о лекарствах, их воздействии на организм и
механизмах
действия.
Физика
играет
важнейшую
роль
в
понимании
фармакокинетических и фармакодинамических процессов.[7]
Фармакокинетика и физические принципы
Фармакокинетика изучает пути, которыми лекарства попадают в организм,
распределяются по тканям и выводятся. Здесь ключевую роль играют физические
явления:
1.
Диффузия и осмос
o
Диффузия
– это процесс, при котором молекулы лекарства перемещаются из
области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. Это основной
механизм проникновения препаратов через клеточные мембраны.
o
Осмос
– движение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану,
вызванное разностью концентраций. Этот процесс важен для доставки
водорастворимых препаратов. [5]
Пример: лекарства, вводимые внутривенно, быстро распределяются в организме
благодаря диффузии через стенки сосудов и клеточные мембраны.
2.
Электростатические взаимодействия
o
Ионные свойства молекул лекарства и рецепторов определяют их способность
связываться. Например, заряженные молекулы легче проникают в клетки через
каналы, регулируемые напряжением.
2. Методология реформирования образовательных программ
2.1. Международный опыт
Многие ведущие университеты мира внедряют междисциплинарные подходы в
обучение. Например:
США
: Курсы биофизики включают изучение физики, химии и биологии
одновременно.
Германия
: Акцент делается на моделирование биологических процессов с
использованием компьютерных программ.
Япония
: В учебные программы вводятся лабораторные работы, где студенты
работают с медицинскими приборами, изучая их физические основы. [7]
2.2. Инновационные подходы
Современные технологии, такие как виртуальная реальность (VR) и дополненная
реальность (AR), кардинально меняют подходы к обучению в медицине и
фармацевтике. Эти технологии создают интерактивные и безопасные среды, где
студенты могут практиковаться и получать опыт работы с высокотехнологичным
оборудованием. Они играют важную роль в формировании у студентов глубокого
понимания физических принципов, лежащих в основе медицинских приборов, таких
как ультразвуковые аппараты (УЗИ), магнитно-резонансные томографы (МРТ), и
других устройств.
Виртуальная реальность (VR)
VR предоставляет цифровую симуляцию, адаптированную для образовательных целей,
включая изучение работы медицинской техники.[6]
Обучение работе с УЗИ и МРТ
345
«UCHINCHI RENESSANS: TIBBIY VA FARMATSEVTIK TA’LIM
ISLOHOTLARI JARAYONIDA GUMANITAR FANLARNING VAZIFASI VA
ISTIQBOLLARI» MAVZUSIDA RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI
www.in-academy.uz
Симуляторы VR позволяют практиковаться без реального оборудования,
используя виртуальные датчики для сканирования и наблюдая результаты в реальном
времени.
Они визуализируют сложные физические процессы, такие как взаимодействие
ультразвуковых волн с тканями или влияние магнитного поля на атомы водорода в
МРТ.
Преимущества VR
Интерактивность: обучение становится увлекательным и доступным.
Глубокое понимание: визуализация физических процессов облегчает их изучение.
Безопасность: исключение рисков при обучении на реальном оборудовании.
Дополненная реальность (AR)
AR объединяет физический и виртуальный мир, добавляя цифровую информацию в
реальное пространство. [4]
AR в медицинской практике
Визуализация принципов работы приборов (распространение ультразвука,
траектории рентгеновских лучей).
Поддержка в реальной практике: точное размещение датчиков, настройка
приборов.
Использование 3D-моделей: наложение анатомических изображений на реальных
пациентов помогает изучить взаимодействие физики с анатомией. [8]
Преимущества AR
Контекстное обучение: студенты видят процессы в реальных условиях.
Повышение точности: улучшение работы с приборами благодаря визуализации.
Эффективность: освоение сложных концепций становится быстрее.
VR и AR существенно облегчают изучение физики медицинских приборов. Они
помогают студентам безопасно практиковаться, углубляя знания, и готовят к работе в
условиях высокотехнологичных клиник.
3. Инновации и перспективы интеграции физики
3.1. Внедрение современных технологий
Инновационные технологии, такие как искусственный интеллект (ИИ) и большие
данные (Big Data), применяются для обработки результатов МРТ и УЗИ. Физика
помогает создавать алгоритмы, которые анализируют данные и дают точные
результаты. [6]
3.2. Будущее медицинского образования
Интеграция курсов по физике в учебные программы медицинских вузов может
включать:
Модули по биофизике.
Курсы по работе с медицинскими приборами.
Лабораторные исследования по физике наноматериалов.
4. Выводы и рекомендации
Физика является неотъемлемой частью современной медицины и фармацевтики. Её
интеграция в образовательные программы позволит подготовить специалистов,
способных эффективно применять научные знания на практике. Рекомендуется:
Создавать междисциплинарные программы.
346
«UCHINCHI RENESSANS: TIBBIY VA FARMATSEVTIK TA’LIM
ISLOHOTLARI JARAYONIDA GUMANITAR FANLARNING VAZIFASI VA
ISTIQBOLLARI» MAVZUSIDA RESPUBLIKA ILMIY-AMALIY ANJUMANI
www.in-academy.uz
Внедрять инновационные технологии обучения.
Разрабатывать учебные материалы, акцентирующие физические аспекты
медицины. [2,4]
Заключение
Физика, являясь фундаментальной наукой, играет ключевую роль в развитии
современных методов диагностики, лечения и фармакологии. Её интеграция в
образовательные программы медицинских и фармацевтических вузов способствует
более глубокому пониманию процессов, лежащих в основе работы медицинских
технологий, повышая качество подготовки специалистов.
Медицинские приборы, такие как УЗИ, МРТ и лазерные установки, невозможно
эффективно использовать без знания физических принципов их работы. Более того,
развитие новых технологий, включая нанотехнологии и искусственный интеллект,
невозможно без междисциплинарного подхода, который объединяет физику,
биологию и медицину. Реформы образовательных программ должны учитывать эти
вызовы, предоставляя студентам не только базовые знания, но и возможность
применения их на практике.
Перспективы развития включают внедрение инновационных технологий, таких
как симуляторы и виртуальная реальность, для обучения, а также усиление
междисциплинарного подхода в образовательных процессах.
Таким образом, интеграция физики в реформы образования в сфере медицины и
фармацевтики является важным шагом к повышению качества подготовки будущих
врачей и фармацевтов, а также к созданию более эффективных и инновационных
систем здравоохранения.
Список литературы:
1.
Габриелян О. С. Физика в медицинских технологиях. – М.: Наука, 2020.
2.
Sannikov V. N. Physics in modern medical education. – Springer, 2017.
3.
Ivanov P. A., Smirnova T. L. Innovations in diagnostics: a physical perspective. – Oxford:
Blackwell, 2018.
4.
Brown J. Interdisciplinary approaches in pharmaceutical sciences. – Cambridge:
Cambridge University Press, 2021.
5.
Абдуллаев Р.Р. Физика в медицине и фармацевтике. – Ташкент: Узбекистан, 2019.
6.
Müller R., Scherer H. Physics-based pharmaceutical innovations. – Berlin: Springer,
2019.
7.
Петрова И. Н. Радиационные методы в медицине. – СПб.: Лань, 2016.
8.
Aliyeva S. Physics and its applications in higher medical education. – Baku: Caspian
Press, 2022.
