الرياضيات

الرياضيات والطب

الرياضيات والطب

الرياضيات وعلاقته بالطب في حياتنا:

يعتمد العديد من الأطباء في حياتهم العملية في وقتنا هذا على علم الرياضيات، خاصة في ما يتعلق في التقنيات الطبية وعملية صناعة الأدوية والعقاقير والبيولوجيا الرياضية، وبذلك يعتبر من غير الممكن أن نتصور عملية التقدم في الطب من غير الحاجة إلى علم الرياضيات.

ولذلك فإن عملية تأثير العلاج على جسم الإنسان تعتمد بشكل أساسي على عملية احتساب السرعة التي تؤثر بها المواد التي تتكون منها الأدوية على أعضاء الجسم، ويمكننا تعديل هذه المكونات للحصول على النتائج بشكل أفضل، ولعلم الرياضيات الفضل في تمكن إنتاج أجهزة الحاسوب للقيام بإجراء العمليات الجراحية، وللتمكن من الوصول إلى جميع الأعضاء في جسم الإنسان من غير الحاجة إلى استعمال المشرط اليدوي من أجل عمل فتحات كبيرة في الجسم، وذلك كي نستطيع الوصول إلى العضو الذي يحتاج إلى العملية.

يعتبر علم الرياضيات وعلم الطب تخصصات مهمة ولا يمكن للإنسان الاستغناء عنهما، وهناك أهمية وعلاقة لعلم الرياضيات في كل مجالات الحياة تقريبا، وعلى سبيل المثال في مجال الطب يقوم الطبيب بعملية حساب الجرعة الدوائية ذلك من خلال القيام بالمعادلات الطبية، وأيضا يمكّننا علم الرياضيات من عملية حساب النسبة للجفاف والماء التي يمكن للمريض أن يحتاجها، ويمكن حساب كمية السعرات الحرارية في جسم الإنسان عن طريق استعمال الكثير من المعادلات الرياضية المستخدمة في الطب لتساعد على العلاج.

استخدام الرياضيات في الأجهزة الطبية:

أما في ما يخص أجهزة التشخيص التي تم تطويرها باستخدام علوم الرياضيات، لقد أصبحت جزء أساسي لا يمكن الاستغناء عنه في الطب الحديث، والتصوير المقطعي يعتمد على عملية وجود مجسم يحمل رقم في جهاز الحاسوب، يتم بعد ذلك القيام بتعديله وتطابقه مع جسم المريض.

ومن ذلك نتمكن من الوصول إلى نتائج شديدة الدقة، إضافةً إلى باقي أجهزة الفحص المصورة، والتي لا تزال موجودة بفضل علوم الرياضيات مثل الهندسة اللوغاريتمية، ولذا يرى الكثيرون أن تطور علم الطب الحديث يعود لتطور علوم الرياضيات الفائق، مما ساعد في الارتقاء بحياة الإنسان، وشفاء العديد عن طريق التشخيص المبكر والدقيق للمرض.

ما هي علاقة الوصفات الطبية بالرياضيات؟

يقوم الأطباء بكتابة الوصفات الطبية للمرضى بطريقة منتظمة لمختلف أنواع الأمراض، وتشير هذه الوصفات الطبية الى نوعية دواء محدد بكمية وجرعة محددة أيضا، ومعظم أنواع الأدوية تكون بكميات وجرعات للأوزان بالكيلوغرام، ومن هنا يحتاج الأطباء الى معرفة كمية هذه الجرعة وعدد مليغرامات الدواء لكل وزن معين للمرضى.

فإذا كان لدينا وزن المريض معروف بكمية غير الكيلوغرام فسوف يحتاج الطبيب الى تحويل هذه الكمية الى مقياس الكيلو غرام لكي يقوم بحساب الجرعة المراد إعطائها للمريض بالميليغرام، لذلك يجب على الأطباء معرفة كيف تتم عملية التحويل رياضيا.

ويجب على الأطباء أيضا التفكير في المدة التي يبقى الدواء فيها في داخل جسم المريض، هذا سوف يقوم بتحديد عدد المرات التي سوف يكون المريض بحاجه بها إلى تناول جرعة من الدواء لكي تبقى كمية كافية من هذا الدواء في جسم المريض، ومثالا على ذلك، يقوم المريض بأخذ حبة دواء في وقت الصباح تتكون من 50 ملغ من عقار معين، وعندما يأتي اليوم التالي يكون جسمه قام بغسل 40٪ من الدواء، ويعني ذلك أنه قد قام الجسم بعملية غسل ل 20 ملغ من العقار وبقي 30 ملغ فقط في جسم المريض.

وبعد ذلك يقوم المريض بمواصلة تناول جرعة دوائه البالغة 50 ملجم في كل صباح، يعني ذلك أنه في اليوم الثاني، بقي للمريض 30 ملغ من اليوم الأول، ونضيف إليها 50 ملغ أخرى من اليوم الثاني، تكون بمجموع 80 ملجم، مع حدوث هذا الأمر دائما، لذلك يجب على الطبيب تحديد كمية المرات التي سوف يحتاج فيها المريض إلى أخذ الدواء وتحديد الفترة الزمنية.

تنخفض كمية الدواء التي في جسم الشخص المريض بعد تناول العقار الدوائي بنسبة مئوية محددة في فترة معينة من الوقت (كمثال على ذلك ربما 10 ٪ كل ساعة)، ويمكننا أن نعبر عن هذا الانخفاض عن طريق النسبة المئوية وهي عبارة عن رقم منطقي، 1/10، وبالتالي في كل ساعة وإذا حدث انخفاض للجرعة عند انتهاء الساعة بمقدار 1/10، فستصبح الجرعة المتبقية هي 9/10 من الجرعة المعطاة في بداية الساعة.

حيث إن هذا الانخفاض المنتظم المستمر يخلق لدينا تسلسل هندسي محدد، لذلك قام المريض بتناول حبة دواء مكونة من 200 ملغ من عقار محدد، يمكننا أن نلاحظ انخفاض في نسبة الدواء في الجسم بشكل متسلسل كل ساعة.

السابق
العلاقة بين الرياضيات والبرمجة
التالي
اجمل مقدمات بحوث