OPRACOWANE ZAGADNIENIA NA EGZAMIN Z BIOFIZYKI
CIEPŁOLECZNICTWO
Ciepłolecznictwo - czyli leczenie ciepłem polega na dostarczeniu do ustroju energii cieplnej, głownie drogą przewodzenia i przenoszenia oraz promieniowania.
Właściwości fizyczne ciepła:
- leczenie ciepłem polega na bezpośrednim przekazywaniu ciepła z ciał ogrzanych, w celu uzyskania miejscowego lub ogólnego przegrzania naszego ciała. Proces przekazywania ciepła może odbywać się w drodze kondukcji czyli przewodzenia, konwekcji czyli przenoszenia, radiacji czyli promieniowania.
Czynniki wpływające na efekt ciepłoleczniczy:
Natężenia ciepła ( różnica pomiędzy temperaturą bodźca a temperaturą organizmu )
Okoliczności fizyczne towarzyszące działaniu ciepła
Możliwości termoregulacyjne ustroju
Czas działania bodźca
Zmiana natężenia bodźca w czasie
Powierzchnia ciała, na którą działa bodziec
Właściwości fizyczne środowiska wchodzącego w bezpośredni kontakt ze skórą ( przewodnictwo cieplne, ciepło właściwe, pojemność cieplna )
Odczyn organizmu na bodźce cieplne może być:
- miejscowy
- ogólny
Odczyn miejscowy - przy tym odczynie występuje rozszerzenie naczyń krwionośnych i limfatycznych w miejscu działania energii cieplnej. Odczyn ten powstaje w wyniku podwyższenia temperatury tkanek, powodując zwiększenia przepływu krwi. Ciepło działa uśmierzająco na ból i powoduje zmniejszenie napięcia powierzchniowego. Bodźce cieplne o natężeniu przekraczającym granice tolerancji mogą spowodować uszkodzenie skóry i oparzenie. Gdy zabiegi cieplne SA stosowane na duża powierzchnie ciała i w ciągu odpowiednio długiego okresu czasu, działanie ciepła wyrażać się będzie silniej, gdy ilość pochłoniętej energii cieplnej jest większa.
Odczyn ogólny - charakteryzuje się podwyższeniem ciepłoty ciała, co określamy jako przegrzanie organizmu. Stan przegrzania można uzyskać łatwiej i szybciej, jeżeli równocześnie zabezpieczymy ustrój przed utratą ciepła. Takie zjawisko zachodzi np. w okładach borowinowych lub parafinowych. Nie należy zapomnieć, iż nadmierne przegrzanie ogólne może stanowić niebezpieczeństwo dla życia. Przegrzanie uruchamia mechanizm termoregulacji, związany z wydzielaniem potu. Wydalanie z potem dużej ilości wody, chlorku sodu i innych substancji mineralnych wpływa na gospodarkę wodna i mineralna ustroju i może doprowadzić w konsekwencji do odwodnienia tkanek oraz nadmiernego zmniejszenia poziomu chlorku sodu we krwi. Z tych względów, pacjentom poddawanym ogólnym zabiegom cieplnym, należy poddawać wodę z dodatkiem soli kuchennej.
W stanie przegrzania organizmu, przy podwyższeniu temperatury o 1 stopień, akcja serca przyspiesza o około 20 uderzeń na minutę. Zawartość tlenu w krwi tętniczej maleje, oddech lega niewielkiemu przyspieszeniu. Dlatego ważnym jest, aby pamiętać, ze zabiegi z zastosowaniem ciepła wymagają dużej ostrożności oraz dokładnej znajomości ogólnego stanu osoby poddawanej intensywnemu zabiegowi cieplnemu.
Wpływ ciepła na układ krążenia - pod wpływem działania ciepła napięcie ścian naczyń krwionośnych obniża się, następuje rozszerzenie się naczyń krwionośnych obwodowych i zwiększenie szybkości przepływu krwi w obrębie obszaru ciała poddanego działaniu bodźca cieplnego. Należy pamiętać, że taka sytuacja może doprowadzić do warunków przeciążenia serca, spowodować znaczny stan odwodnienia, na wskutek pocenia, może również spowodować zachwianie równowagi pomiędzy ilością krwi krążącej a pojemnością naczyń, co w konsekwencji może doprowadzić do krytycznego spadku ciśnienia krwi i zapaści naczyń krwionośnych.
Wpływ ciepła na czynności wydzielnicze nerek - przegrzanie nerek wywołuje przekrwienie czynne i zwiększa czynność wydzielnicza. Ogólne przegrzanie ustroju, zwłaszcza gdy wystąpi silne pocenie, zmniejsza wydzielanie moczu.
Wpływ ciepła na układ oddechowy - stan przegrzania zwiększa wentylacje płuc proporcjonalnie do podwyższonej temperatury ciała. Liczba oddechów na minutę wzrasta, co wpływa z kolei na odwodnienie organizmu.
Wpływ ciepła na układ mięśni szkieletowych i gładkich - działanie ciepła obniża ich napięcie i wpływa na zmniejszenie napięcia powierzchniowego.
Ogólne wskazania do leczenia ciepłem:
Przewlekłe stany zapalne o różnej etiologii
Przykurcze mięśniowe występujące po urazach lub niedowładach
W chorobach : narządu ruchu, reumatycznych, układu nerwowego, skórnych, układu oddechowego, krążenia, przemiany materii, układu moczowego i pokarmowego.
Przeciwwskazania do leczenia ciepłem:
Przystępując do leczenia ciepłem należy uwzględnić ogólny stan pacjenta, jego wrażliwość na bodźce cieplne, chorobę zasadniczą, jej okres i choroby współistniejące. Wszelkie zabiegi cieplne, zwłaszcza o działaniu ogólnym, powodującym przegrzanie organizmu są przeciwwskazane w:
- ostrych okresach choroby, - nadciśnieniu tętniczym, - niewydolności krążenia, - zespole płucno sercowym, - chorobie niedokrwiennej serca, - zawale serca, - miażdżycowym stwardnieniu tętnic, - zakrzepowo-zatorowym zapaleniu naczyń, - skłonności do krwawień, - cukrzycy, - gruźlicy, - nadczynności tarczycy, - chorobie nowotworowej,
- czynnej chorobie wrzodowej żołądka i dwunastnicy, - chorobach ośrodkowego układu nerwowego, - zaburzeniach czucia powierzchniowego, - chorobach psychicznych, - fotodermatozach, - wyniszczeniach organizmu, zwłaszcza w wieku starczym.
Przy wyżej wymienionych chorobach jest dopuszczalne stosowanie zabiegów cieplnych miejscowych, pod warunkiem ustalenia wrażliwości pacjenta na bodźce cieplne oraz ścisłej kontroli jego reakcji na zabiegi. Przeciwwskazaniem do stosowania miejscowych zabiegów cieplnych są ostre okresy choroby, urazy kości i stawów (złamania), zmiany zwyrodnieniowe i zniekształcające stawy w przypadku odwapnień kości, odmrożenia, owrzodzenia podudzi czy gruźlica kostno-stawowa.
Zabiegi ciepłoleczniczy: Zabiegi, w których wykorzystuje się bodźce cieplne są dość rozpowszechnione i znajdują swe zastosowanie zarówno w warunkach domowych, jak i w specjalistycznym leczeniu fizykoterapeutycznym czy balneoterapeutycznym.
Do najprostszych źródeł przekazujących organizmowi ciepło w wyniku przewodzenia należą termofory, poduszki elektryczne czy woreczki z rozgrzanym piaskiem. Ciepło z tych urządzeń przenika do organizmu stosunkowo płytko i raczej nie daje efektów głębokiego przegrzania. Zabiegi te są powszechnie stosowane w warunkach domowych. W warunkach gabinetów fizjoterapeutycznych, do miejscowego przegrzania stosuje się terapię żelową. Wśród innych specjalistycznych zabiegów ciepłolecznictwa należy wymienić saunę, parafinę, ciepłe peloidy (borowinę, torf, błoto, fango) kocowanie metodą Kenny czy ciepłą hydroterapię (kąpiele przegrzewające, polewania, okłady, zawijania). W tym miejscu należy również wymienić promieniowanie podczerwone, a także terapię ultradźwiękami czy polem elektrycznym o wysokiej częstotliwości, dające efekt głębokiego przegrzania.
Granice tolerancji zmian temperatury:
Hipertermia- stan , w którym ciepło oddawane nie jest w stanie zbilansować ciepła wytwarzanego w organizmie i jego temperatura (ciała) wewnętrzna rośnie.
Hipotermia - przy zbyt niskiej temperaturze otoczenia, gdy ciepło oddawane do otoczenia przeważa nad ciepłem wytwarzanym, temperatura wewnętrzna zmniejsza się.
Odchylenia temperatury wewnętrznej ( 37 C ) o około 2 C są przez organizm tolerowane. Wzrost temperatury wewnętrznej (rdzeniowej) do 41-42 stopni C wprowadza zakłócenia w funkcjonowaniu ośrodka centralnego, co prowadzi do wyłączenia termoregulacji. Przy temperaturze wewnętrznej 44-45 stopni C zachodzą w organizmie zmiany nieodwracalne, kończące się śmiercią osobnika.
Obniżenie temperatury wewnętrznej poniżej 33 C wprowadza zaburzenia w sprawnym działaniu termoregulacji, a przy 30 C całkowicie ją wyłącza. Przy 28 C pojawiają się zakłócenia rytmu serca zagrażające życiu.
PROMIENOWANIE ELEKTORMAGNETYCZNE, PODCZERWONE I ULTRAFIOLETOWE
Promieniowanie elektromagnetyczne - rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola magnetycznego, zaburzenie to ma charakter fali poprzecznej w której składowa elektryczna i magnetyczna prostopadłe do siebie i kierunku ruchu, nawzajem się przekształcają. Zmieniające się pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmieniające się pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Źródłem pola EM jest drgający lub przyspieszany ładunek elektryczny.
Falę elektromagnetyczną, jak każdą falę mechaniczną, charakteryzuje:
- częstotliwość ν, czyli liczba pełnych zmian pola magnetycznego i elektrycznego w ciągu
jednej sekundy, wyrażona w hercach (Hz),
- okres zmienności T, zdefiniowany jako odwrotność częstotliwości: T=1/ν, czyli czas, w
którym nastąpi powrót do tej samej fazy pola elektrycznego i magnetycznego,
- oraz długość fali λ, czyli odległość między sąsiednimi punktami, w których pole elektryczne
i magnetyczne mają taką samą fazę.
Wielkości te są ze sobą związane: im większa jest częstotliwość, tym długość fali jest mniejsza
(ν=c/λ).
Oddziaływanie fali EM z materią:
Odbicie - kąt odbicia jest równy kątowi padania, a promień padający, promień odbity i normalna leżą w jednej płaszczyźnie.
Załamanie - całkowite wewnętrzne obicie.
Prawo Grotthusa-Drapera - to tylko ta ilość energii, która zostanie pochłonięta ( a nie ta, która pada ), wywoła odczyn.
Promieniowanie podczerwone (IR - infra-red) - jest promieniowaniem niewidzialnym, umiejscowionym w widmie promieniowania elektromagnetycznego, między czerwienią widma światła widzialnego a mikrofalami. Jest ono emitowane przez rozgrzane ciała. W leczeniu wykorzystuje się promieniowanie podczerwone o długości fali 770-15000 nm.
Promieniowanie podczerwone dzieli się na:
- promieniowanie krótkofalowe (IR-A), tzw. bliskie, o długości fali 770-1500 nm .
- promieniowanie średniofalowe (IR-B) o długości fali 1500-4000 nm .
- promieniowanie długofalowe (IR-C), tzw. dalekie, o długości fali 4000-15000 nm.
Reakcje organizmu na promieniowanie podczerwone - działanie biologiczne promieniowania IR polega na ich wpływie cieplnym na tkanki. Pochłonięta przez te tkanki energia promieniowania zwiększa energię kinetyczną ich cząsteczek a co za tym idzie podnosi temperaturę tkanek. Szybkość podnoszenia się ciepłoty tkanek jest wprost proporcjonalna do szybkości z jaką energia jest pochłaniana. Woda posiada dużą zdolność pochłaniania, a ponieważ tkanki zawierają wodę (60-70%), również posiadają dużą zdolność pochłaniania. Tak więc pojemność cieplna tkanek jest duża, ale nie należy zapominać, że i układ naczyniowy odgrywa dużą rolę w przenoszeniu i przewodzeniu ciepła. Zapobiega on wytwarzaniu dużej różnicy ciepłoty w różnych częściach ciała.
Skutki działania promieniowania podczerwonego na organizm zależą od wielu czynników obejmujących między innymi cechy samego promieniowania czy cechy reaktywności organizmu. Duże znaczenie ma widmo promieniowania, energia fotonów, odległość od naświetlanej skóry, jak i wielkość naświetlanej powierzchni. Reakcja organizmu zależy również od stanu skóry, jej wilgotności, grubości tkanki podskórnej oraz stanu układu krwionośnego i chłonnego. Występujące skutki biologiczne są reakcją na wywoływanie fizjologicznych odruchów układu naczyniowego skóry (organizm dąży do zachowania homeostazy cieplnej).
Wpływ biologiczny promieniowania podczerwonego polega na działaniu ciepła, które powoduje między innymi:
poprawę ukrwienia skóry i zwiększenie wydzielania potu;
rozszerzenie naczyń włosowatych skóry a co za tym idzie zwiększony przepływ przez tkanki krwi tętniczej;
reakcje ze strony naczyń głębiej położonych zgodnie z prawem Dastre-Morata. Prawo to mówi, iż “bodźce termiczne (zimno lub ciepło) działając na duże powierzchnie skóry, powodują przeciwne do naczyń skóry zachowanie się dużych naczyń klatki piersiowej i jamy brzusznej. Naczynia nerek, śledziony i mózgu wykazują odczyn taki sam, jak naczynia skóry.”;
pobudzenie procesów metabolicznych;
działanie przeciwbólowe poprzez podwyższenie progu bólu;
zmniejszenie napięcia mięśni.
Odczyn organizmu na promieniowanie podczerwone może być miejscowy lub ogólny. Odczyn miejscowy, jak wskazuje sama nazwa, występuje w skórze, w miejscu jej napromieniowania, ale swym zasięgiem obejmuje sąsiadujące z nim okolice. Polega on na rozszerzeniu naczyń krwionośnych skóry co będzie powodować jej zaczerwienienie. Objaw ten określa się mianem rumienia cieplnego. Rumień cieplny wykazuje kilka charakterystycznych cech, dzięki którym można odróżnić go od rumienia fotochemicznego (promieniowanie UV). Otóż występuje on w trakcie naświetlania, jego nasilenie wzrasta w miarę upływu czasu oddziaływania promieniowania podczerwonego.
Zaczerwienienie skóry jest plamiste, nierównomierne, co jest wynikiem rozszerzania się głębiej położonych naczyń krwionośnych skóry. Zanika po pewnym czasie (około 1-2 godzin) od zakończenia naświetlania. Odczyn ogólny to odległa reakcja organizmu np. w obrębie przeciwnej kończyny. Ogólne wskazania do stosowania promieniowania podczerwonego.
Przenikanie i pochłanianie promieniowania podczerwonego
Padające na skórę promieniowanie podczerwone zostaje od niej odbite (w 1/3) oraz pochłonięte (w 2/3). Przenikanie i pochłanianie promieniowania podczerwonego zależy od długości fali. Promienie podczerwone krótkofalowe (IR-A), mimo iż posiadają zdolność przenikania do 30 mm (aż do tkanki podskórnej), to jednak pochłaniane są głównie w warstwie do 10 mm skutkiem czego ulega ona silniejszemu przegrzaniu. Ten rodzaj promieniowania przenika przez skórę do warstw tkanki podskórnej, bogato unaczynionej, a jeżeli warstwa tłuszczowa nie jest zbyt gruba, wówczas dochodzi nawet do mięśni. Przegrzanie nie wywołuje uczucia pieczenia ponieważ krew pochłania ciepło i przenosi je do warstw głębiej położonych, podnosząc ciepłotę tkanek.
Promieniowanie podczerwone długofalowe (IR-C) nie przenika zbyt głęboko. Ogólna granica to 3mm a najwyższa granica przenikalności to 10mm. Tak więc przenikalność ogranicza się praktycznie tylko do naskórka. Wynika stąd, że powierzchnia skóry pochłania je w znacznym stopniu, przez co może ulegać silniejszemu przegrzaniu. Ciepło jest częściowo przewodzone do tkanek głębiej położonych a częściowo występuje utrata tegoż ciepła do otaczającego skórę otoczenia (powietrza).
Promieniowanie podczerwone stosuje się w:
przewlekłych i podostrych procesach zapalnych i reumatycznych stawów oraz części miękkich kończyn;
przewlekłych i podostrych stanach zapalnych jamy nosowej, zatok przynosowych, ucha zewnętrznego i stawów żuchwy;
nerwobólach oraz zespołach bólowych; O stanach po zapaleniu bakteryjnym, odmrożeniu i uszkodzeniu promieniami rtg lub UV; O chorobach naczyń krwionośnych i obwodowych np. choroba Reynaud;
naciekach i ropniach tkanek miękkich, naciekach po zbyt płytko podanych zastrzykach;
jako zabieg przygotowawczy przed masażem, kinezyterapią i niektórymi zabiegami z zakresu elektrolecznictwa, jak np. jontoforeza.
Ogólne przeciwwskazania do stosowania promieniowania podczerwonego
Przeciwwskazaniem są:
nieodwracalne uszkodzenia skóry i naczyń (zmiany troficzne, miażdżyca tętnic) oraz obrzęki;
zaburzenia czucia;
świeże urazy grożące krwawieniem oraz choroby zakrzepowe (np. zakrzepowe zapalenie żył);
choroby nowotworowe;
starość (miażdżyca oraz niewydolność krążenia są bezwzględnym przeciwwskazaniem);
nadciśnienie tętnicze od II stopnia wg WHO;
okres ciąży;
miesiączka;
stany podgorączkowe i gorączka;
niewydolność mięśnia sercowego, stan po zawale, wady serca;
choroby nerek;
ostre stany zapalne jajników, wyrostka robaczkowego, pęcherzyka żółciowego.
Promieniowanie ultrafioletowe
Ze względu na zróżnicowane działanie biologiczne, promieniowanie ultrafioletowe dzieli się na: promieniowanie UV-A, tzw. długofalowe o długości fali 400-315 nm promieniowanie UV-B, tzw. średniofalowe, o długości fali 315-280 napromieniowanie UV-C, tzw. krótkofalowe, o długości fali 280-200 nm. Przenikanie promieniowania krótkofalowego jest małe i wynosi 0,1-0,5mm, tak więc jest pochłaniane przez warstwę naskórka. Z kolei promieniowanie długofalowe przenika głębiej, do warstwy 0,5-2mm. Jak widać przenikliwość wzrasta wprost proporcjonalnie do długości fali.
Promienie ultrafioletowe są pochłaniane przez warstwę naskórka w 20%, przez warstwę skóry w 50%, a pozostała część promieniowania ulega odbiciu. Ilość promieniowania odbitego od powierzchni skóry zależy od kąta padania promieni, stanu skóry oraz od długości fali. Promienie ultrafioletowe są pochłaniane przez protoplazmę komórek a skutkiem ich działania są odczyny fotochemiczne i biologiczne. Wielkość odczynu zależy, zgodnie z prawem Grotthusa-Drapera, od ilości pochłoniętej energii. Biologiczne działanie promieniowania UV jest następstwem jego działania fotochemicznego.
Pod wpływem promieni UV w tkankach i ich elementach zdolnych do absorpcji (np. w karotenie, kwasach nukleinowych, histydynie, tyrozynie, lipoproteinach, melaninie, hemoglobinie), zachodzą różne reakcje chemiczne, takie jak synteza, utlenianie, redukcja lub rozpad. Są one przyczyną występowania odczynu fotochemicznego, tworzenia pigmentu czy wytwarzania witaminy D.
Odczyn fotochemiczny
Zwany również rumieniem fotochemicznym, to odczyn skóry, objawiający się jej zaczerwienieniem w wyniku rozszerzenia naczyń krwionośnych. Rumień fotochemiczny powstaje w dwóch etapach: W wyniku pochłonięcia energii promieniowania UV przez białko komórek warstwy kolczystej naskórka, dochodzi do jego denaturyzacji, czego następstwem jest uszkodzenie tych komórek. Z uszkodzonych komórek wydzielają się związki histaminopodobne, które przenikają do skóry właściwej gdzie powodują rozszerzenie naczyń włosowatych.
Przy właściwym dawkowaniu promieni UV nie występują żadne niepożądane skutki, ale w sytuacji przedawkowania pojawia się przebarwienie, natomiast przy znacznym przedawkowaniu może dojść do powstania pęcherzy śródskórnych i podskórnych oraz nadżerek. Następstwem rumienia jest zwiększenie przepuszczalności naczyń, co powoduje przejście osocza do przestrzeni międzykomórkowych naskórka i skóry właściwej, a to z kolei powoduje obrzęki.
W przypadku nagromadzenia się płynu przesiękowego między warstwami naskórka powstają pęcherze wypełnione płynem surowiczym. Innym następstwem jest złuszczenie naskórka. Przy częstych kontaktach z promieniami UV, powstają znaczne zgrubienia warstwy rogowej naskórka (hyperkeratoza), które bardzo często są punktem wyjścia nowotworów skóry.
Rumień fotochemiczny cechuje się okresem utajenia (1-6 godzin po zadziałaniu promieniowania), narastania i szczytu (6-24 godzin) oraz okresem zaniku (po słabych dawkach kilka godzin a po dużych może to być nawet kilka dni). Jest on jednolity, równomierny i ściśle ograniczony do naświetlanej powierzchni skóry.
Na stopień odczynu fotochemicznego wpływają takie czynniki jak długość fali promieniowania ultrafioletowego, natężenie źródła promieniowania, czas naświetlania, odległość pomiędzy powierzchnią naświetlaną a źródłem promieniowania, kąt padania promieni na powierzchnię naświetlaną, wrażliwość skóry w miejscu naświetlanym oraz indywidualna wrażliwość pacjenta. Do czynników współdziałających zaliczamy porę roku, wiek pacjenta, przebyte choroby i leki, które pacjent zażywa bądź zażywał.
Tworzenie pigmentu
W skórze poddanej napromieniowaniu, zwłaszcza promieniami UV-B, dochodzi do pigmentacji (brunatne przebarwienia). Pigmentacja skóry zależy od gromadzenia się barwnika melaniny w warstwie podstawowej naskórka, dawki promieni UV oraz długości ich fali. Największe właściwości wytwarzania pigmentu posiada wiązka B. Pigment powstaje w melanoblastach, komórkach znajdujących się w naskórku.
Wytwarzanie witaminy D
Skóra bierze czynny udział w syntezie steroli. Substratem witaminy D jest 7-dehydrocholesterol. Promienie UV-B powodują jego przemianę w cholekalcyferol (witamina D3), który podlega dalszemu metabolizmowi w wątrobie i nerkach.
Wpływ promieniowania ultrafioletowego na organizm
Wpływ promieni UV na skórę.
Skóra staje się lepiej unaczyniona, odżywiona, staje się elastyczna, sprężysta, zwiększa się odporność skóry na zakażenia, odczyn rumieniowy zwiększa dopływ leukocytów do skóry, w związku z czym owrzodzenia, ubytki skóry goją się stosunkowo szybko poprzez pobudzenie ziarninowania. Ale w tym miejscu należy pamiętać, iż nadmiar światła UV powoduje wysychanie skóry, jej zgrubienie, pękanie a przy szczególnie długim działaniu może dojść do tworzenia nowotworów skóry. O Działanie bakteriobójcze i bakteriostatyczne .
Promieniowanie ultrafioletowe wykazuje właściwości bakteriobójcze (zwłaszcza wiązka C) i bakteriostatyczne, które powodują zahamowanie podziału komórek bakterii, zarówno na podłożu sztucznym, jak i żywym (np. prątek gruźlicy, paciorkowce, maczugowiec błonicy, pałeczka okrężnicy). Promienie UV działają również na wirusy (półpasiec), grzybice skórne, drożdżaki i pleśniowce. To bakteriobójcze działanie promieniowania tłumaczy się uszkodzeniem struktury białek bakterii przez powstające bezpośrednio w komórce reakcje biochemiczne, które równocześnie mogą prowadzić do zahamowania wzrostu i podziału bakterii, a także blokadą syntezy DNA, jak również powstawaniem w procesie utleniania pod wpływem promieni UV substancji toksycznych dla bakterii.
Wpływ na szpik kostny
Promienie UV posiadają właściwości stymulujące produkcję erytrocytów, hemoglobiny, okresowo zwiększają ilość płytek krwi. W leczeniu promieniowaniem UV anemii wtórnej w licznych badaniach stwierdzono poprawę stanu krwi. Przy prawidłowej ilości erytrocytów nie ulegają one zwiększeniu natomiast gdy ich liczba jest obniżona wówczas po naświetlaniu następuje wzrost ilości erytrocytów. Należy pamiętać, że u ludzi starszych naświetlanie promieniami UV może doprowadzić do powstania ryzyka zakrzepicy.
Wpływ na gruczoły wewnętrznego wydzielania.
Promienie UV zwiększają produkcję hormonów takich gruczołów jak przysadka mózgowa, tarczyca, nadnercza, trzustka i jajniki. O Wpływ na układ nerwowy .
Przy właściwym dawkowaniu obserwuje się korzystny wpływ na stan psychiczny (uspokojenie, powraca sen i stabilność układu nerwowego).
Wpływ na przemianę materii.
Po naświetlaniu następuje przyspieszenie ogólnej przemiany materii. Poziom cholesterolu wyraźnie spada w surowicy krwi (miażdżyca jest przeciwwskazaniem).
Wpływ na gospodarkę mineralną ustroju
Promienie UV wytwarzają w skórze witaminę D2 i D3, które przechodząc do układu krążenia, zwiększają przyswojenie wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego oraz utrzymują ich prawidłowy poziom we krwi, zabezpieczając kości przed odwapnieniem. Stąd wynika zastosowanie promieniowania ultrafioletowego w leczeniu krzywicy, tężyczki, źle zrastających się złamań, złamań samoistnych, gruźlicy kości, próchnicy. Naświetlania ogólne powodują okresowo obniżenie ciśnienia krwi (nadciśnienie jest przeciwwskazaniem, ponieważ pod wpływem naświetlania występuje duże obciążenie mięśnia sercowego i może dojść do zapaści).
Wpływ na układ oddechowy.
Promieniowanie ultrafioletowe zwiększa możliwości wykorzystania tlenu.
Wskazania do stosowania promieniowania ultrafioletowego
Promieniowanie ultrafioletowe stosuje się w:
chorobach uszu, nosa, gardła, nawracających anginach, alergicznych nieżytach nosa, przewlekłych zapaleniach oskrzeli;
krzywicy;
wszystkich anemiach z wyjątkiem złośliwych - niski poziom żelaza we krwi, zmniejszona ilość hemoglobiny i erytrocytów;
chorobach gośćcowych (wskazaniem będą wszystkie destrukcyjne i zwyrodnieniowe formy gośćca, przeciwwskazaniem ostre zapalenie stawów);
ZZSK;
gośćcu tkanek miękkich, a więc powięzi, więzadeł, czy mięśni w najbliższym sąsiedztwie stawów;
neuralgiach;
stanach po półpaścu;
trudno gojących się ranach;
trądziku pospolitym;
wyłysieniu plackowatym;
utrudnionym zroście kości;
niedoczynności gruczołów wewnętrznego wydzielania, jak tarczyca, jajniki.
Przeciwwskazania do naświetlania promieniami ultrafioletowymi
Przeciwwskazaniami są:
nowotwory złośliwe narządów wewnętrznych;
zaawansowana miażdżyca;
stany gorączkowe bez względu na pochodzenie;
osoby powyżej 70 roku życia;
fotosensybilizacja, obojętnie czym jest spowodowana;
nadczynność tarczycy;
cukrzyca wieku średniego i starczego;
choroby psychiczne przebiegające z nadmierną pobudliwością;
padaczka;
niewydolność mięśnia sercowego;
wodobrzusze;
choroby nerek.
FOTOTERAPIA - polega na naświetlaniu noworodka światłem niebieskim, które przyspiesza rozkład bilirubiny i usunięcie jej z organizmu dziecka. Wskazaniem do fototerapii jest podwyższony poziom bilirubiny w surowicy krwi noworodka czyli żółtaczka.
III. BIOFIZYKA UKŁADU KRĄŻENIA
Hydromechanika - dział mechaniki płynów zajmujący się prawami stanu równowagi i ruchu cieczy oraz mechanicznym oddziaływaniem cieczy na ciała stałe (ścianki ciała opływane przez ciecz).
Hydromechanika obejmuje hydrostatykę i hydrodynamikę.
Biohydrodynamika stosuje prawa hydrodynamiki do opisu przepływu cieszy w żywych organizmach.
Podstawowe prawa i zjawiska zachodzące w cieczy nieruchomej
Gęstość (masa właściwa) - masa jednostki objętości, dla substancji jednorodnych określana jako stosunek masy do objętości
Ciśnienie to wielkość określona jako wartość siły F działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię S na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
Jednostką SI ciśnienia jest Pascal [Pa].
Pozaukładowe jednostki ciśnienia:
Tor (Tr, mm Hg)
1 Tr = 1 mm Hg = 1/760 atm = 133,3224 Pa
Atmosfera fizyczna (atm)
1 atm = 101325 Pa = 760 Tr
1 Pa = 0,0075 mm Hg = 0,987×10-5 atm
Prawo Pascala - jeżeli na płyn w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu.
Ciśnienie w płynie na tej samej wysokości (głębokości) jest jednakowe. Różnicę ciśnień między dwiema wysokościami opisuje wzór:
Prawo Archimedesa - na ciało zanurzone w płynie działa pionowa, skierowana ku górze siła wyporu. Wartość siły jest równa ciężarowi wypartej cieczy (gazu). Siła jest przyłożona w środku ciężkości wypartej cieczy.
Gdy ciężar cieczy nie może być zaniedbany wobec ciśnienia zewnętrznego, wówczas ciśnienie w cieczy rośnie wraz z głębokością, osiągając wartość:
gdzie: p0 - ciśnienie atmosferyczne
ń - gęstość cieczy
g - przyspieszenie ziemskie
h - wysokość
Opis cieczy znajdującej się w ruchu:
Prawo ciągłości strumienia cieczy - mówi, że przez każdy przekrój naczynia w tym samym czasie przepływa taka sama objętość cieczy, czyli przepływ jest stały i niezależny od przekroju naczynia.
Założenia:
1. przepływ cieczy odbywa się w taki sposób, że wpływa tylko przez jeden koniec naczynia, a wypływa drugim.
2. wewnątrz naczynia nie ma dodatkowych źródeł cieczy ani odpływów
Iloczyn przekroju poprzecznego i prędkości przepływu jest wielkością stałą
Rodzaje przepływów
Stacjonarny
Laminarny
Turbulentny
Przepływ stacjonarny (ustalony) jest pojęciem uproszczonym zakładającym, że przepływ w każdym punkcie obszaru zajętego przez ciecz nie zmienia się w czasie.
Przy takim założeniu równania opisujące ruch płynu przybierają prostsze formy.
Przepływ laminarny (warstwowy) jest pojęciem stosowanym do określenia przypadku, gdy strumień stanowi zespół warstw przemieszczających się jedna względem drugiej bez ich mieszania, a prędkość w każdym punkcie jest jednoznacznie określona.
Przy małych prędkościach przepływ cieczy przez gładką rurę jest laminarny, a ze względu na lepkość największa prędkość przepływu jest w środku - wzdłuż osi przekroju podłużnego rury.
Lepkość cieczy
Lepkość krwi zależy od hematokrytu (stosunek objętości krwinek do objętości krwi), temperatury, przekroju naczynia, w którym płynie i od szybkości przepływu.
Wzrost hematokrytu - wzrost lepkości
Spadek temperatury - wzrost lepkości
W przewodach o średnicy większej niż 0,3 mm - lepkość nie zależy od przekroju
W naczyniach węższych - zmniejsza się
Zawartość we krwi elementów płynnych, osocza oraz upostaciowanych krwinek, wpływa istotnie na właściwości mechaniczne krwi.
Ponadto, właściwości te zależą od wysycenia krwi tlenem, prędkości przepływu, temperatury oraz stosunku procentowego krwinek do osocza.
Na skutek akumulacji osiowej w warstwach obwodowych, stykających się bezpośrednio ze ścianą naczynia, płynie wyłącznie osocze o lepkości zbliżonej do lepkości wody.
W warunkach prawidłowych akumulacja osiowa występuje we wszystkich naczyniach.
W układzie krążenia krwi różnica ciśnień pomiędzy układem tętniczym i żylnym jest wykorzystywana prawie wyłącznie na pokonanie oporów lepkościowych, a wykonana w związku z tym praca przemienia się w ciepło.
Aby stwierdzić czy przepływ ma charakter laminarny czy też turbulentny wyznacza się liczbę Reynoldsa:
Dla naczyń w kształcie rur:
Re < 2000 przepływ laminarny
Re > 3000 przepływ turbulentny
2000 < Re < 3000 przepływ ma charakter nieustalony i przechodzi z jednego do drugiego.
Ruch turbulentny występuje w układzie krążenia np. w chwili otwarcia zastawki, w pierwszej fazie wyrzutu krwi z serca.
Ruchy wirowe są odpowiedzialne za wytwarzanie tonów serca.
Przy pomiarze ciśnienie również występują ruchy burzliwe w momencie otwarcia naczyń.