Ciepło

Temperatura, a ciepło.
Temperatura –miara energii cząsteczek
ciała. W skali bezwzględnej jest
proporcjonalna do energii kinetycznej
cząsteczek.

Ciepło – energia przekazywana na
pewne specyficzne sposoby:
przewodnictwo cieplne, konwekcja,
promieniowanie. W sposób
spontaniczny ciepło przepływa od ciała
o temperaturze wyższej do ciała o
temperaturze niższej.

I zasada termodynamiki

ΔU=Q+W

Przyrost energii wewnętrznej układu
równy jest dostarczonemu do układu
ciepła i wykonanej nad układem pracy.

II zasada termodynamiki

Procesy w układach zamkniętych
przebiegają w kierunku wzrostu
entropii.

x

T

t

Q











S

x

T

K

t

Q















v

c

u

K









3

1

w gazach

 

K

m

W

K

s

m

J

K











Współczynniki przewodnictwa

cieplnego w

• Tkanka dłoni w zimnym otoczeniu - 0,32

• Tkanka dłoni w warunkach normalnych - 0,9

• Skóra mocno przekrwiona - 1,4

• Skóra słabo przekrwiona 0,4

• Mięsień mocno przekrwiony 0,6

• Mięsień słabo przekrwiony 0,5

• Tkanka tłuszczowa

0,17

• Woda 0,6

• Styropian 0,04

• Miedź 380

• Drewno 0,1-

0,2

mK

W

Promieniowanie









1

2

3

4

1

4

2

4

T

T

T

k

T

T

k

t

Q

śr

















σ=5,67

.

10

-

8

W/m

2

s

Jeśli T

1

=20

0

C, T

2

=30

0

C, k=0,25

to:

2

/

39

m

W

t

Q







• Nagi człowiek w temperaturze

pokojowej traci ciepło:

• w 60% przez promieniowanie,
• w 25% przez odparowanie potu,
• w 15% przez konwekcję i przewodzenie.
• W temperaturze otoczenia powyżej 35

o

C

tylko parowanie potu; człowiek

niezaadoptowany do gorąca traci ok. 1,5

l potu na godzinę przy ciężkiej pracy

fizycznej, zaadoptowany do 4 l.

• Odparowanie 1 l to utrata 2430 kJ (580

kcal) ciepła.

Termoregulacja

• termoregulacja chemiczna , której działanie

polega na regulacji ilości ciepła wytwarzanego
w organizmie w procesach biochemicznych,
termoregulacja fizyczna , która polega na
mechanicznym ograniczeniom tracenia ciepła
przez organizm i fizycznym pobudzaniu utraty
ciepła oraz termoregulacja behawioralna ,
która jest związana z odpowiednim
zachowaniem się człowieka w różnych
temperaturach.

Schemat termoregulacji

Schemat termoregulacji

Układ termoregulacji jak każdy odruch składa się z drogi

aferentnej i eferentnej w którym można wyszczególnić

trzy podstawowe elementy:

1. Termoreceptory i termodetektory
2. Ośrodek termoregulacji
3. Efektory termoregulacji

Termoreceptory obwodowe
Występują w skórze, a ich całkowita ilość
szacowana jest na 2 mln. Dzielą się na receptory
ciepła i zimna. Oba typy receptorów reagują na
zmiany temperatury przejściowym gwałtownym
zwiększeniem częstotliwości wyładowań, a potem
stabilizują się na odpowiednim poziomie
charakterystycznym dla temperatur dla
receptorów zimna w przedziale 15-34

o

C a dla

receptorów ciepła 38-43

o

C. Termoreceptorów

wrażliwych na zimno jest więcej niż wrażliwych na
ciepło. Powyższe receptory mogą dostarczać
informacji o bezwzględnej temperaturze oraz jej
zmianach, także do świadomości człowieka, co
umożliwia odczuwanie ciepła i zimna i
termoregulacji behawioralnej Występowanie tych
receptorów nie ogranicza się tylko do powierzchni
ciała, ale także w mięśniach, górnych drogach
oddechowych ścianach naczyń żylnych i
niektórych odcinkach dróg pokarmowych.

Termodetektory (termowrażliwe

neurony)

Znajdują się w przedniej części podwzgórza

i szyjnej części rdzenia kręgowego. Reagują

na miejscowe zmiany temperatury krwi

przepływającej do mózgu zwiększając

częstotliwość wyładowań i przekazując go

do ośrodka termoregulacji. Stosunek w

podwzgórzu jonów Na

+

do Ca

2+

warunkuje

wrażliwość termodetektorów na zmiany

temperatury krwi dopływającej do

mózgowia. Przesunięcie tego stosunku na

korzyść kationów sodowych powoduje

przestawienie termostatu biologicznego na

wyższą temperaturę i odwrotnie wzrost

stężenia kationów wapniowych w

podwzgórzu obniża wzorzec temperatury

ciała.

Ośrodek termoregulacji

Znajduje się w podwzgórzu. Jest to ośrodek dwuczęściowy.

Przednią cześć stanowi ośrodek eliminacji ciepła

regulujący jego utratę, a w tylnej, ośrodek zachowania

ciepła, który odpowiedzialny jest za zatrzymywanie ciepła

w organizmie i stymulacje jego wytwarzania. Oba ośrodki są

ze sobą połączone drogami po obu bocznych stronach

podwzgórza. Uszkodzenie tylnej części podwzgórza znosi

reakcje termoregulacyjne chroniące przed oziębianiem

(skurcz naczyń krwionośnych skóry, podwyższenie tempa

przemiany materii), nie wpływając na mechanizmy usuwana

ciepła z organizmu w gorącym środowisku. Tylna cześć

podwzgórza bierze udział w przetwarzaniu informacji

termicznych płynących z receptorów obwodowych. Rdzeń

kręgowy również zawiera elementy termowrażliwe, które

są umieszczone na ścianach rdzenia. Jednak ich liczebność

jest mniejsza i wynosi tylko 25-50% tego, co w podwzgórzu.

Stwierdzono, że oziębienie tego odcinka rdzenia kręgowego

wywołuje drżenie mięśni w przeciągu kilku sekund.

Intensywność reakcji na bodziec zależy nie tylko od niego,

ale także od temperatury podwzgórza i skóry.

Efektory termoregulacji fizycznej i chemicznej

Efektor

Reakcja na obniżoną

temperaturę

Reakcja na podwyższoną

temperaturę

Mięśnie gładkie w

powierzchniowych

naczyniach

krwionośnych

Skurcz mięśni

powodujący zmniejszenie

średnicy naczyń

krwionośnych w skórze,

co ogranicz a utratę

ciepła

Rozluźnienie mięśni

powoduje zwiększony

napływ do skóry gdzie

ciepło jest odprowadzane

do otoczenia

Gruczoły potowe

Brak produkcji potu

Wydzielanie potu na

powie-rzchnię skóry,

gdzie paruje. Jest to

endotermiczny proces i

powoduje ochłodzenie

skóry

Włókna mięśniowe

włosów skóry

Skurcz powodujący

jeżenie się włosów na

skórze, zwiększenie

grubości nieruchomej

warstewki powietrza,

która izoluje ciało

Rozluźnienie, włosy kładą

się na skórze, aby nie

zaburzać parowania potu

ze skóry

Mięśnie szkieletowe

Dreszcze, wywołujące

falowy skurcz

produkujący spore ilości

ciepła

Brak dreszczy

Rdzeń nadnerczy i

tarczyca

Wydzielanie odpowiednio

adrenaliny i tyroksyny i

trójjodotyroniny

zwiększające podstawowy

metabolizm (BMR) a co za

tym idzie i produkcje

ciepła

Brak sekrecji adrenaliny i

hormonów tarczycy

• ROLA SKÓRY W TERMOREGULACJI

Skóra a stałocieplność ciała

W termoregulacji biorą udział gruczoły potowe, krążenie krwi, itp. 

   

• Główne warstwy skóry:

A - naskórek; B - skóra właściwa;

    C - tkanka podskórna

1. Brodawki skórno - naczyniowe

2. Zaczep mieszka włosa

3. Gruczoł łojowy

4. Włos

5. Krwionośne naczynia włosowate

6. Komórki tłuszczowe

7. Tętnice i żyły skóry

8. Gruczoły potowe

9. Mieszek włosowy

10. Zakończenia receptorów nerwowych

1. Suche ciepło:

• suszarka do włosów,

• termofor,

• poduszka elektryczna,

• gorący piasek.

2. Wilgotne ciepło:

• okłady,

• zabiegi parafinowe:

o częściowe kąpiele

parafinowe,

o okłady, zawijania,

o rękawiczki, skarpetki,

maseczki

o okłady z parafango.

3. Sauna

Działanie biologiczne ciepła

Działanie biologiczne ciepła

Ogólne wskazania do leczenia ciepłem

• Przede wszystkim przewlekłe stany zapalne o

różnej etiologii, w których na skutek przekrwienia

czynnego można uzyskać pozytywne wyniki

leczenia. Również przykurcze mięśniowe

występujące po urazach lub niedowładach:

• narządu ruchu (stłuczenia, krwiaki i urazy tkanek

miękkich na czwarty-piąty dzień od urazu, po

ustąpieniu odczynu zapalnego, stany pourazowe

więzadeł i torebek stawowych w 2-3 tygodnie po

wystąpieniu urazu);

• reumatycznych (w I fazie reumatoidalnego

zapalenia stawów, natomiast w II i III fazie tylko w

okresie remisji, ZZSK, choroba zwyrodnieniowa

stawów, w tym stawów kręgosłupa);

• układu nerwowego (nerwobóle i zapalenia

nerwów obwodowych, po ustąpieniu ostrego

okresu, postrzał, rwa kulszowa, porażenie nerwu

twarzowego, przykurcze mięśniowo-stawowe,

rdzeniowe porażenie kurczowe);

skórnych (trądzik, czyraczność);
układu oddechowego (przewlekłe zapalenie
zatok, nieżyt gardła i krtani, ostre i przewlekłe
nieżyty oskrzeli, zapalenie ucha środkowego);
układu krążenia (choroba Raynauda);
przemiany materii (otyłość, przewlekła dna);
układu moczowego (zapalenie pęcherza
moczowego i dróg moczowych, kamica dróg
moczowych, przebiegająca bez powikłań);
układu pokarmowego (nieżyt żołądka,
przewlekłe zapalenie jelit, stany kurczowe jelita
grubego, przewlekłe zapalenie pęcherzyka
żółciowego i dróg żółciowych, kamica
pęcherzyka przebiegająca bez powikłań czy
dyskineza dróg żółciowych).

d.c. wskazań do
ciepłolecznictwa

Przeciwwskazania do leczenia ciepłem

• 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.

Działanie biologiczne zimna

Działanie biologiczne zimna

Faza pierwsza

Faza druga

Zwężenie naczyń skóry

Rozszerzenie naczyń skóry

Zmniejszenie ukrwienia

skóry

Zwiększenie ukrwienia skóry

Powolne obniżanie

temperatury

Powolny wzrost temperatury

Wzrost wydzielania

endorfin
Podwyższenie progu bólu
Wzrost napięcia mięśni

szkieletowych

Zmniejszenie napięcia

mięśni szkieletowych

Wzrost napięcia ścian

naczyń

Obniżenie napięcia ścian

naczyń

Zwiększenie czynności

nadnerczy
Wzrost ciśnienia

tętniczego i żylnego
krwi

Zmniejszenie ciśnienia

tętniczego i żylnego krwi

Wskazania:

•ostre i przewlekłe
choroby stawów i
chrząstek stawowych,

•przewlekłe choroby
stawów,

•zespoły bólowe
kręgosłupa,

•reumatyzm tkanek
miękkich,

•świeże następstwa
urazów,

•choroby neurologiczne,

•stany po operacjach,

•egzema.

Przeciwwskazania:

•nietolerancja zimna,

•wyniszczenie i
wychłodzenie
organizmu,

•odmrożenia,

•znaczna
niedokrwistość,

•ciężkie choroby serca i
układu krążenia,

•choroby nerek i
pęcherza moczowego,

•ostre choroby dróg
oddechowych.

Pacjent:

•24-letni mężczyzna,

•ogólny stan dobry,

•wygojone złamanie prawej kończyny dolnej,
naderwanie więzadła krzyżowego tylnego,

•dolegliwości bólowe w okolicy stawu kolanowego
(5 w skali VAS),

•lekki obrzęk w okolicy stawu,

•nieznaczne ograniczenie ruchomości w stawie
kolanowym,

•palpacyjnie wyczuwalny wzrost temperatury w
okolicy stawu.

Stosowana terapia:
Dwuminutowe

zabiegi

krioterapii

ogólnoustrojowej w temperaturze -130°C,
stosowane przez 10 kolejnych dni, z
dwudniową przerwą po piątym dniu.

Wyniki

Wyniki

terapii:

terapii:

Bezpośrednio po zabiegu
dochodziło do:
obniżenie temperatury i
zmniejszenie dolegliwości bólowych
w okolicy stawu.

Po całym cyklu zabiegów:

•Zmniejszenie dolegliwości bólowych
(1 w skali VAS),

•ustąpienie obrzęku,

•zniesienie ograniczenia ruchomości,

•normalizacja temperatury.