Биология является теоретической основой чего

Биология – теоретическая основа медицины. Методы исследования и этапы развития биологии.

Основными методами исследования являются:

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.

Самые первые сведения о живых существах человек стал собирать, вероятно, с тех пор, когда он осознал свое отличие от окружающего мира. Уже в литературных памятниках египтян, вавилонян, индийцев и других народов содержатся сведения о строении многих растений и животных, о применении этих знаний в медицине и сельском хозяйстве.

Первый этап, охватывающий период от античной натурфилософии до возникновения первых биологических дисциплин в науке Нового времени, характеризовался сбором сведений об органическом мире

Второй период связан с переходом к систематизации накопленного в ботанике и зоологии материала и построению первых таксономических классификаций. Клеточная теория Шванна и Шлейдена (1839)

Третий период, начавшийся с опубликования труда Ч. Дарвина «Происхождение видов» (1859) и завершившийся на рубеже XIX–XX вв., был временем революционного перелома в биологии. Открыты фундаментальные законы наследственности, чем обязаны Менделю (1865), Моргану (1910-1916)

Четвертый этап – Возникают представления об экологической системе, учение и биосфере и ноосфере (Вернандский). А Гаррод заложил основы молекулярной патологии (1908).Развивалась молекулярная биология, изучалась генетика человека

2. Свойства и особенности живого. Его качественные отличия от неживого. Дать
определение, что такое жизнь. Уровни организации живого.

1. Единство химического состава. В состав живых организмов входят те же химические элементы, что и в
объекты неживой природы. Однако соотношение различных элементов в живом и неживом неодинаково.

2. Обмен веществ. В круговороте органических веществ самыми
существенными являются процессы синтеза и распада (ассимиляция и диссимиляция)

3. Самовоспроизведение (репродукция, размножение) – свойство организмов воспроизводить себе подобных.

4. Наследственность –передача своих признаков, свойства и особенности развития из поколения в поколение.
5. Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства;

6. Рост и развитие. Способность к развитию – всеобщее свойство материи.
7.Раздражимость –ответные реакции организмов на изменения окружающей среды.

8. Дискретность и целостность.

9. Саморегуляция – способность поддерживать постоянство своего химического состава и интенсивность физиологических процессов (гомеостаз).

10. Ритмичность –Хорошо известны суточные ритмы сна и бодрствования у человека, сезонные ритмы активности и спячки у некоторых млекопитающих и др.

11. Индивидуальное развитие

12. Филогенетическое развитие – основные закономерности теории Дарвина

Основные свойства живого:

1.Дыхание — процесс, при котором происходит газообмен между организмом и окружающей средой.
2.Питание — усвоение питательных веществ, пищи живым организмом.
3.Выделение — процесс вывода ненужных или вредных для организмов продуктов жизнедеятельности.
4.Движение — изменение тела или частей тела особи в пространстве.
5.Рост — увеличение массы и размеров особи за счёт процессов биосинтеза.
6.Развитие — усовершенствование организма в течение жизни.
7.Раздражимость — способность организма избирательно реагировать на воздействия окружающей среды.
8.Размножение — воспроизведение себе подобных особей.
9.Наследственность — свойство передавать потомкам свои признаки.

Жизнь – способ существования белковых тел, существенным моментом которой яв-ся способность обмена с окружающей средой (Ф. Энгельс)

Жизнь— активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с
её физической и химической формами существования; совокупность физических и химических процессов,
протекающих в клетке, позволяющих осуществлять обмен веществ и её деление

Уровни организции живого:

1. Молекулярный уровень— элементарные структурные единицы – молекулы.

3. Тканевый – клетки образуют различные ткани

4. Организменный – особь, организм как целое

5. Популяционно видовой – совокупность особей (организмов)

6. Биогеоценозный и биосферный – исторически сложившиеся сообщества популяций, в которых осуществляется вещественно энергетический круговорот

Источник

Биология как теоретическая основа медицины

Формирование роли биологии как теоретической основы медицины в современном понимании. Роль создания клеточной теории в связи биологии и медицины. Развитие терапии и хирургии на основе анатомии, физиологии и биохимии. Развитие методов генной инженерии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Кафедра Биологии и экологии

«Биология как теоретическая основа медицины».

Выполнила: Студентка гр. Бмб-216 Молоткова Е.Б.

Проверила: Доцент Кулагина Е. Ю.

Биология как теоретическая основа медицины

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.

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. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

1. Энциклопедический словарь юного биолога. М.: Педагогика, 2002.

2. Биология для поступающих в ВУЗЫ / Под ред. В.Н. Ярыгина. М.: Высшая школа, 2007.

Источник

Биология является теоретической основой чего

Разные материальные системы изучаются, познаются соответствующими науками. Наука – система знаний, состоящая из научных понятий, законов и теорий. Биология – наука о живых (биологических) системах, изучает преимущественно характерные или специфические признаки, свойства живых систем, отличающие живые системы от неживых.

Целесообразность – закономерность, принцип, аналогичный причинности, но не сводящийся к ней. Причинность есть в живой и неживой природе, но она не допускает свободного выбора следствия (и причины), а суть «целевой причинности» (Аристотель) – в свободном выборе цели из множества альтернатив. Случайный выбор причин есть в неживой и живой природе, но в неживой природе нет закономерного, целесообразного выбора причин (средств) и соответствующих им следствий как целей.

Если биологическая теория основана на понятии «цель» – первом понятии телеологии, то такая теория есть явная телеология. Такова теория Аристотеля. Если теория не использует понятие «цель», но использует понятие «стремление» (и его аналоги) – второе понятие телеологии, то такая теория есть скрытая телеология. Такова теория («Философия зоологии») Ламарка. Если теория не использует оба первых понятия телеологии, то это сверхскрытая телеология. Такова теория происхождения видов Дарвина. И Ламарк, и Дарвин ошибочно считали свои теории чисто причинными, решившими основную проблему биологии, соответствующими лапласовскому детерминизму – научной парадигме XVIII – XIX вв, порожденной натуральной философией Ньютона.

Дарвинизм является телеологической теорией потому, что использует телеологические понятия, неявно производные от первых двух: цели и стремления. Одно из них – размножение в геометрической прогрессии (простые и сложные формы деления) живых систем. Размножение – результат, следствие стремления; при половом размножении растений и животных – полового влечения. Второе неявно телеологическое понятие – борьба живых систем за существование. Существование, жизнь – цель живой системы, причем основная, и стремление к ней порождает борьбу за жизнь как при абсолютном и относительном перенаселении, так и при наличии других причин – дезорганизующих факторов, например, болезней. Таковы два из основных законов (аксиом) телеологии: 1) основная цель живой системы – существование, жизнь (закон существования – основной, первый закон жизни, телеологии, биологии) и 2) размножение – следующая по значению цель живой системы (закон воспроизведения – часть второго закона телеологии).

Полноценная телеология должна содержать полную теорию жизни вида, а не только его эволюции, и не только вида, но и любой живой системы от живой клетки до биосферы. Такую теорию представляет основное, общее уравнение телеологии, содержащее все телеологические законы, охватывающее все явления жизни и кладущее начало теоретической биологии.

Живая система может покоиться или двигаться, изменяться или не изменяться, и подчиняется всем общим логическим, математическим, физическим и химическим законам, уравнениям и теориям покоя, равновесия, движения и развития.

Основными такими законами являются законы притяжения (связи) и отталкивания (ослабления связи, освобождения и т. п.) элементов, систем, тел и т. п., важнейшим из которых является открытый в 2013 г. закон равного содействия (основной закон природы [2]), лежащий в основе физики и порождающий все законы притяжения и отталкивания на всех уровнях организации материи. Притяжения и отталкивания – причины движения и развития, зарождения, роста, существования, жизни, старения, распада и смерти материальных систем. Притягиваясь и двигаясь друг к другу, элементы образуют системы, отталкиваясь и двигаясь друг от друга – препятствуют самообразованию систем, ослабляют их и содействуют уменьшению числа элементов, распаду, уничтожению, исчезновению систем.

где для телеологии Е – существование (жизнь) или целесообразность как приспособленность, dnE/dtn = dnE(t)/dtn – производная n-го порядка от Е(t) по времени t в момент t = 0, n! = 1*2*3*…*n.

E(t) = E0 + v0 * t+a0 * t2/2, (3)

Основные законы целесообразности «заложены» в организмах в форме инстинктов, безусловных и условных рефлексов, программ и т. п. Наконец, рассматриваемые законы безусловно применимы только к автономным живым системам. Если рассматривается пчела не как относительно автономная система, а как защитница интересов семьи, роя, надсистемы, погибающая ужалив врага, то к такой пчеле и ситуации законы должны быть адекватно трансформированы и применены. Если рассматривается жизнь и развитие, прогрессивное или регрессивное, вида живой природы, то (1) описывает филогенез, если рассматривается жизнь особи, то – онтогенез и т. д. и т. п. Если берется параметр целой биосферы, например, ее масса, то (1) описывает состояние живой природы в целом с данной точки зрения, в данном отношении. Это может быть одна клетка, орган, организм, популяция или ее различные части.

Телеологическое уравнение (1) представляет не всю телеологию – теоретическую биологию, но ее существенную, значительную и при этом простейшую с т. з. математического анализа рядов (упрощенный ряд Тейлора), часть. Основное уравнение телеологии представляет, в частности, теорию закономерной, целесообразной, целенаправленной изменчивости в теории эволюции (и революции, если, например, Е – кусочно-непрерывная или дискретная, прерывная функция) живых систем, в т. ч. биологических видов. Идея современной генетики, что наследуются только случайные мутации генов – ошибочна. Наследуются случайные комбинации геномов родителей при половом размножении. Из нескольких десятков букв алфавита получено практически неисчислимое по объему научное знание, не говоря уже о бесчисленной продукции беллетристики. А число жизнеспособных комбинаций из миллиардов разных геномов человека, состоящих каждый из тысяч генов, практически бесконечно.

Е может быть многоаргументной (многопараметрической) функцией, а не только отдельным параметром: целесообразностью, капиталом и др. Прилагая общую теоретическую биологию к человечеству как одному из видов живой природы, получаем телеологию общества – теоретическую социологию. Итак, мы очертили базис теоретической телеологии как науки. Он слагается из следующих компонент.

1. Основные понятия, их дефиниции: жизнь, цель, целесообразность. Здесь предложено новое решение Основного Вопроса Биологии (ОВБ), постулирующее целесообразность как чисто, специфически биологический принцип, не сводящийся к причинности (в отличие от дарвинизма) или к случайности. Принцип целесообразности является категориальным основанием теоретической биологии, из которого вся она вытекает и вырастает. Этот принцип открыт еще Аристотелем в форме целевых или конечных причин, т. е. как особая форма закономерности. В XVIII в. под влиянием ньютоновой механики, послужившей зародышем эпохи Просвещения, все естествознание стремились объяснить причинностью, механически, т. е. свести к гравитации, в т. ч. электромагнетизм, химию, биологию и социологию. В биологии таким явилось учение Ламарка с его первой теорией эволюции, которая в XIX в. сменилась теорией Дарвина. Электромагнетизм не удалось свести к гравитации, и этот Основной Вопрос Физики разрешился постулированием его особой, немеханической, негравитационной природы при сохранении принципа причинности. В ХХ в. эта история повторилась с постулированием новой природы ядерных сил, которые не удалось свести ни к гравитационным, ни к электромагнитным силам (причинам). Между прочим, таблица химических элементов Менделеева исторически основана на их весе, т. е. на гравитации, и успешно вписывается, казалось бы, в механистическую парадигму. На самом деле массы атомных ядер жестко коррелируют с их электрическим зарядом, а химия больше вписана в электромагнитную парадигму, т. к. гравитационные взаимодействия в химии пренебрежимо, тысячекратно малы по сравнению с электромагнитными взаимодействиями и не учитываются. Предлагаемое решение ОВБ, хотя и аналогично в какой-то мере, выбивается из этого физического ряда, основанного на принципе причинности (а также и случайности в квантовой механике), и отделяет биологию от химии и физики принципиально. Если химия выводится из физики и основывается на ней, то биология из них не выводится, хотя и основывается на них. Первые простейшие живые системы возникают случайно при некоторых необходимых условиях (первичный бульон Опарина и т. п.), но, раз возникнув вместе со своими первичными биологическими свойствами и законами, они начинают борьбу за жизнь и побеждают в ней при благоприятных условиях. Случайность здесь понимается как беспричинность.

2. Основные телеологические законы. Телеологических законов бесконечно много соответственно каждому из членов ряда основного телеологического уравнения (1). Но роль и значение их быстро убывает от начала ряда так, что практически достаточно ограничиться двумя или тремя из первых, аналогично теоретической механике: закону инерции (статики и равномерного прямолинейного движения) и закону постоянного ускорения. Таковы первый закон телеологии (основная цель – жизнь) и второй (цель жизни – упрочение жизни), производный от первого (производная 1-го порядка в уравнении, скорость в механике). Третий, не входящий в уравнение системный закон, как закон воспроизведения – форма первого закона, а как закон размножения – форма второго. Если жизнь элемента конечна во времени, то, благодаря третьему закону жизнь множества (системы) воспроизводящихся элементов не ограничена и стремится в бесконечность. Телеологические законы биологии принципиально отличаются от законов механики. В механике законы представлены равенствами – постоянными коэффициентами членов универсального уравнения, законы телеологии – неравенства, требования к переменным коэффициентам уравнения, которые живая система может изменять, управляя ими и своим состоянием покоя или движения для достижения своих целей. Поэтому жизнь как форму движения можно определить как целесообразное самодвижение.

Источник