УДК 612:378.661.026(476.6)
В.В. Зинчук, О.А. Балбатун
ГУМАНИЗАЦИЯ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИОЛОГИИ ПРИ ОБУЧЕНИИ СПЕЦИАЛИСТОВ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ
(Гродненский государственный медицинский университет)
Соблюдение принципов биоэтики и их дальнейшее развитие при преподавании физиологии обеспечивает подготовку гуманного медицинского специалиста. Важней-шим направлением гуманизации учебного процесса является развитие альтернативных методов преподавания и сведение к разумному минимуму острых и хронических опы-тов на животных. Обсуждаются комплексные мероприятия по внедрению принципов биоэтики при изучении физиологической дисциплины на основе международного стан-дарта «три R». Рассматриваются альтернативные методы преподавания в виде компью-терных программ виртуальной и интерактивной физиологии, демонстрационных лабо-раторных работ, учебных видеофильмов, опытов in vitro, неинвазивных методов иссле-дования на добровольцах. Подчеркивается перспективность современных информаци-онных технологий, их дальнейшего развития в гуманизации преподавания. Обосновы-вается целесообразность организационных мероприятий по соблюдению правил био-этики и сотрудничества с отечественными и зарубежными партнерами для совершенст-вования гуманного характера обучения студентов.
Гуманизация является важным направлением преподавания меди-цинских дисциплин и физиологической дисциплины в частности. Парадокс подготовки гуманного медицинского специалиста заключается в том, что этот процесс неизбежно сопровождается гибелью животных [1]. Классиче-ский подход в преподавании дисциплин медико-биологического профиля предполагал постановку экспериментов на большом количестве животных. Еще И.П. Павлов подчеркивал мысль «о неизбежной необходимости и первостепенной важности в медицине животного эксперимента». Напри-мер, по архивным документам на кафедре нормальной физиологии нашего института в 1984 г. расход животных составлял: 30 собак, 35 кроликов, 280 крыс, 160 мышей и 6 тысяч лягушек. Использование 5-6 тысяч лягушек в течение учебного года было многолетней практикой преподавания физио-логии в нашем вузе. Однако этические и экономические соображения дик-туют необходимость сведения к разумному минимуму острых и хрониче-ских опытов на животных с одновременным использованием эффективных альтернативных методических приёмов [2]. В связи с этим актуальным яв-ляется поиск и разработка новых подходов в гуманизации обучения сту-дентов физиологии.
При разработке комплекса мероприятий по внедрению принципов биоэтики при изучении физиологической дисциплины использовался меж-дународный стандарт «три R» постановки экспериментов, выдвинутый W.M.S. Russell and R.L. Burch: замена животных другими методами (1R – replacement), сокращение числа опытов (2R – reduction) и улучшение усло-вий исследований (3R – refinement) [3; 4]. В настоящее время альтернатив-ные методы преподавания физиологии включают: компьютерные про-граммы виртуальной и интерактивной физиологии, демонстрационные ла-бораторные работы, учебные видеофильмы, опыты in vitro, активное ис-пользование современных бескровных клинико-физиологических методов исследования на добровольцах для замены экспериментов на животных, что особенно важно в подготовке будущего врача.
Значительный потенциал в гуманизации преподавания медико-биологических дисциплин имеют современные компьютерные информа-ционные технологии. Благодаря контактам с организацией InterNICHE (In-ternational Network of Individuals and Campaigns for Humane Education), Эдинбургским медицинским университетом, Белостокской медицинской академией и др. были приобретены и активно используются программы виртуальной и интерактивной физиологии. Имеется возможность прово-дить виртуальные физиологические эксперименты по большинству разде-лов физиологии. Студенты самостоятельно изменяют условия эксперимен-та, вводимые препараты, реагенты и наблюдают на экране компьютера за наступающими изменениями у виртуального лабораторного животного. Также используются компьютерные программы «Virtual Rat» (наблюдение за изменением артериального давления и частотой сердечных сокращений при имитации острого опыта по введению различных фармакологических препаратов) и «Ren» (моделирование процессов фильтрации, канальцевой реабсорбции и секреции в почечных нефронах). При работе с интерактив-ной физиологией студенты самостоятельно выбирают режим просмотра, последовательность рассматриваемых процессов, индивидуально подби-рают темп работы, в режиме самотестирования проверяют правильность усвоенных знаний. Многолетний опыт использования компьютерных про-грамм виртуальной и интерактивной физиологии подтверждает их эффек-тивность и перспективность. Также на кафедре имеется собственный опыт создания компьютерных лабораторных работ по хронаксиметрии, биорит-мологии, pH-метрическому определению кислотопродуцирующей функ-ции желудка.
В случае невозможности исключить острые опыты на животных оп-тимальным является использование демонстрационных лабораторных ра-бот. При помощи современной регистрирующей техники можно эффек-тивно визуализировать различные физиологические процессы для макси-мального количества наблюдателей. Таким образом, осуществляются клас-сические и наглядные опыты по сокращению скелетных мышц и сердца лягушки. Продуманная организация демонстрационной лабораторной ра-боты позволяет, используя минимальное количество лягушек, наглядно ус-воить рассматриваемый процесс большому контингенту студентов. Логи-ческим продолжением демонстрационных техник являются учебные ви-деофильмы. Исторически накоплен большой объем видеосъемок экспери-ментов на животных. Грамотный подбор учебных фильмов способен су-щественно дополнить рассматриваемый теоретический материал. Также целесообразно создание собственных учебных фильмов об уникальных экспериментальных разработках с последующим их массовым тиражиро-ванием. Начиная с 2007 г., наметилась устойчивая тенденция переведения аналогового медико-биологического видеоматериала в цифровой, что так-же расширяет возможности данного метода обучения.
Важным направлением развития альтернативных подходов к исполь-зованию лабораторных животных являются опыты in vitro. Реакция клеток и клеточных культур адекватно отражает происходящие физиологические процессы и, по объективности, не уступает опытам in vivo. Наиболее при-емлемо использование цельной гепаринизированной крови и ее компонен-тов для проведения общего анализа, оценки газового состава, кислотно-основного состояния и про-антиоксидантного баланса.
При оценке функциональных возможностей организма большой ин-формативностью характеризуются исследования на добровольцах с ис-пользованием современной регистрирующей аппаратуры и неинвазивных методик. При обучении физиологии целесообразно использовать электро-кардиографию, векторэлектрокардиографию, реографию, велоэргометрию, спирографию, автоматические анализаторы внешнего дыхания и др. Зачас-тую осуществление методики (например, регистрация электрокардиограм-мы) возможно в традиционном и компьютеризированном вариантах, с ав-томатическим расчетом анализируемых параметров. Исследования на доб-ровольцах знакомят студентов с правильной организацией физиологиче-ских исследований на человеке, являются надежным источником форми-рования практических навыков.
Чрезвычайно важно создание эффективного и действенного меха-низма контроля за соблюдением правил гуманного обращения с животны-ми в вузе. В Гродненском государственном медицинском университете по-стоянно функционирует комитет биомедицинской этики. Практика полу-чения обязательного разрешения на исследования с участием животных при проведении научных исследований распространена на использование животных в учебном процессе. В частности, все лабораторные работы по физиологии с участием животных осуществляются на основании разреше-ния данного комитета.
Зачастую усилий одного вуза и тем более кафедры недостаточно для создания прочных основ гуманизации учебного процесса и сокращения ги-бели лабораторных животных при био-медицинских экспериментах. По-этому большую ценность приобретает объединение усилий различных ор-ганизаций и международное сотрудничество по вопросам биоэтики [5]. Контакты с отечественными и зарубежными учреждениями, включая In-terNICHE, позволяют постоянно совершенствовать подходы в гуманиза-ции преподавания физиологии.
Наряду с достигнутым прогрессом существуют проблемы в эффек-тивном соблюдении биоэтических норм при обучении студентов. Многие альтернативные методы обучения базируются на современных информа-ционных технологиях, что требует наличия современной компьютерной базы и ее постоянного обновления. Стремительное развитие компьютер-ных технологий требует адекватного совершенствования альтернативных подходов (3D графика, электронные муляжи, симуляторы и др.). Однако данные технические проблемы преодолимы и не позволяют останавли-ваться на достигнутом.
Таким образом, гуманизация преподавания при обучении специали-стов мидико-биологического профиля является насущной необходимостью в подготовке современного врача. Использование современных информа-ционных технологий, неинвазивных методик исследования на доброволь-цах и других альтернативных подходов позволяет свести к минимуму ги-бель лабораторных животных. Оптимальное соотношение между традици-онными классическими приемами и современными технологиями позволя-ет сохранить должное качество обучения. Постоянная направленность на дальнейшее развитие гуманных подходов, активное сотрудничество с оте-чественными и зарубежными партнерами позволяют эффективно совер-шенствовать гуманный характер обучения студентов.
Список литературы
1. Зинчук, В.В. Этический аспект обучения студентов / В.В. Зинчук, О.А. Балбатун, Ю.М. Емельянчик, Л.В. Дорохина, С.Д. Орехов // «Современные образователь-ные технологии и методическое обеспечение в высшей медицинской школе»: материалы республиканской конференции с международным участием / отв. ред. В.А. Снежицкий – Гродно: УО «ГрГМУ», 2010. – С. 101–104.
2. Зинчук, В.В. Место физиологической дисциплины в системе высшего образова-ния (на примере Гродненского государственного медицинского университета) / В.В. Зинчук, О.А. Балбатун, Ю.М. Емельянчик, Л.В. Дорохина, С.Д. Орехов // Журнал ГрГМУ. – 2009. – № 2. – С. 5–8.
3. Russell, W.M.S. The Principles of Humane Experimental Technique / W.M.S. Russell, R.L. Burch. – London: Methuen, 1959. – 238 p.
4. Balls, M. Progress in applying the three Rs of Russell & Burch to the testing of bio-logical products / M. Balls, M. Halder // Dev Biol (Basel). – 2002. – Vol. 111. – P. 3–13.
5. Zinchuk, V.V. Bioinformatical technologies in medical education / V.V. Zinchuk, O.A. Balbatun // Euroreginal conference «Building Information Society in Healthcare in the Euroregion Niemen». – Bialystok, 2005. – P. 59.
Bioethics rules execution and their further development in the teaching of physiology provides proper way of train-ing of humane medical specialist. The major direction of the educational process humanization is development of alternative teaching methods and the reduction to a minimum of acute and chronic experiments on animals. Complex measures of bio-ethics principles application based on international standard “three Rs” are discussed. Alternative methods of physiology teaching in the form of virtual and interactive physiology computer programs, demonstration laboratory works, training vid-eos, in vitro experiments, non-invasive research methods on human volunteers are described. Availability of modern informa-tion technologies and their further development in the humanization of teaching is accentuated. Great value of social and legal measures concerning bioethics rules execution and role of partnership development for education process humanization is shown.
