Основные становища теплофизической теорії кріогенної терапії

Основные становища теплофизической теорії кріогенної терапії

А.Ю. Баранов.

Человек немає органами почуттів, здатними оцінити температуру охолоджувальної середовища. Оцінка зовнішніх температурні умови побудовано інформації котра надходить від шкірних холодових рецепторів, які контролюють температуру поверхні шкірного покрова.

Холодовые рецептори залягають ближчі один до поверхні (0,17 мм), ніж теплові (0,3 мм). Загальне число терморецепторов близько 280 тисяч, зокрема 250 тисяч холодових. Переважна більшість холодових рецепторів дозволяє припустити, що вплив низькими температурами здатне надавати більше стимулююча дія. Спосіб розміщення рецепторів забезпечує точне спостереження зміною температури поверхні епітелію, що визначається інтенсивність відводу теплоти до охолоджувальної среде.

Известно, що оболонка тіла легко переносять переохолодження, а тканини при охолодженні на 10 — 12 З припиняють нормальну роботу. Для широко він кріогенної фізіотерапії, поширення зони переохолодження слід обмежити обсягом ядра.

Холодовые рецептори кодують інформацію про температурі шкіри, вона в універсальні для мозку сигнали — нервові імпульси. Збільшення інтенсивності подразника пов’язані з збільшенням частоти імпульсної активності.

Количественная зв’язок між інтенсивністю подразника і частотою сигналів визначається законом Стівенсона, який стверджує, що відчуттям і інтенсивність фізичного подразника існує статечний залежність. Як важливий чинник подразнюючого систему терморегуляції запропоновано розглядати граничний сигнал, тобто. сигнал, пов’язані з наближенням температури, зареєстрованим рецепторами, до значенням відповідному терминальному порогу tтерм = -2,5 ?З. З огляду на інерційність терморегуляторных процесів справедливо запропонувати реакція аналізатора на наближення температури шкіри до терминальному порогу має гіперболічний характер, тобто. інтенсивність сигналів від рецепторів шкірного покриву багаторазово зростає з наближенням температури шкіри до пороговому значению.

Оценить інтенсивність гипотермического роздратування Iрд будь-якої миті часу дозволяє выражение:

.

где tэ — поточна температура поверхні епітелію, tтерм =-2,5 З — температура початку холодового поразки, а = 2, n = 2.

.

Рис. 1 Інтенсивність гипотермического роздратування що за різних значеннях температури поверхні эпителия.

Выражение 1 дозволяє кількісно описати інтенсивність сигналу яке надходить із одиниці поверхні шкірного покриву що за різних значеннях її температури. Графік зміни інтенсивності гипотермического роздратування в міру зниження температури поверхні епітелію наведено на мал.1. За графіком видно, що з температурі епітелію більш 2 З, інтенсивність сигналів від холодових рецепторів невелика. Але, з наближенням до пороговому значенням -2 З інтенсивність тривожного сигналу зростає гіперболічно .

Основу реакції системи терморегуляції на наближення температури епітелію до терминальному порогу забезпечує інформація, яка надходить через экстралемнисковую сенсорну систему (докладніше в «Проводять шляху усвідомленої чутливості «). Цю систему еволюційно найбільш давня, її основу становлять первично-чувствующие, зокрема холодові рецептори. Поріг чутливості первично-чуствующих рецепторів високий, вони активуються лише за сильних роздратуваннях, які створюють загрозу необоротного ушкодження тканин. Экстралемнисковая системи має такі відмітні характеристики. Вона погано розпізнає локалізацію роздратування. Її рецептори реагують лише з вплив термінального рівня. Швидкість проведення сигналів низька: 0,4−1,5 м/с. Сигнали системи розподіляються з усього відділу терморегуляції, тому сильний, але локалізований, сигнал бракує потужної відповідної реакції і навпаки. При передачі інформація втрачає дискретність, втрачається значна частина даних про локалізації. Для активації экстралемнисковой системи необхідні грубі, за межею руйнації, впливу на тканини.

Экстралемнисковая сенсорна система інтегрує кодовані сигнали, які від всіх ділянок шкірного покриву, тому загальний обсяг інформацію про небезпеки, загрозливою організму, визначається як інтенсивністю, але площею і тривалістю роздратування.

Когда інтенсивність роздратування холодових рецепторів всім точок тіла однакова, сумарне дражливе дію кріогенної фізіотерапії визначається з выражения:

(2).

.

где f — поверхню контакту теплоносія і епітелію, Tmax — максимальна безпечна тривалість процедури.

Для спрощення записів введена одиниця виміру подразнюючого дії epд: ерд = (м2*с) / До, Sрд = [ерд], Iрд = [ ерд/(м2 * з) ].

Субъективное сприйняття контакту з кріогенної середовищем спотворюється тим, зміна температури шкіри дратує рецептори, реагують на швидкість зміни контрольованого параметра. Ці рецептори належать іншому сенсорному каналу — лемнисковой сенсорної системі.

Лемнисковая сенсорна система еволюційно з’явилася значно пізніше, надійно добре розвинена у приматів й узагалі людини. Швидкість проведення сигналів висока: 15 м/с. Система проводить точну інформацію локалізацію і інтенсивності роздратування, тому є проводять шляхом «швидкої «температурної чутливості. Цей проводить шлях і не відповідає за інтерпретацію роздратування, лише розрізняє і локалізує його.

Субъект гостріше сприймає сигнали, вступники за другим каналу холодової чутливості. Маючи суб'єктивні відчуття багато лікарів і пацієнти пов’язують лікувальний ефект процедури саме з тими відчуттями і прагнуть посилити гипотермический дискомфорт процедури. І тут потужні сигнали лемнисковой системи можуть викликати важкі ускладнення до гострих серцевих нападів. Посилення дискомфорту пацієнта під час процедури марно з лікувальної погляду, тож слід прагне зниження дискомфорту. Для кількісної оцінки відчуттів суб'єкта під час кріотерапії уведено поняття індексу гипотермического дискомфорта:

Kгд = òTэ/òt [K/c].

Предложенная система кількісних критеріїв дозволяє аналізувати ефективності роботи гипотермических систем, удосконалювати гипотермические технології без використання небезпечні пацієнта методик.

Широкое застосування засад теплофизической теорії разом із методами математичного моделювання процесів охолодження покровообразующих тканин дозволило за стислі терміни виконати великий обсяг досліджень, і отримати багато нової інформації. Результати досліджень неодноразово доповідалися на міжнародних конференціях й одержали визнання і підтримку.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.