Zastosowanie niskich
Zastosowanie niskich
temperatur
temperatur
Zimno...
Zimno….. Brrrrrrr… Bardzo zimno….
Zimno….. Brrrrrrr… Bardzo zimno….
Ale czy aby na pewno zły
Ale czy aby na pewno zły
znak?
znak?
Kriogenika
Kriogenika
, dział nauki i techniki
, dział nauki i techniki
zajmujący się wytwarzaniem
zajmujący się wytwarzaniem
i utrzymywaniem bardzo niskich
i utrzymywaniem bardzo niskich
temperatur (tj. poniżej -180°C) oraz
temperatur (tj. poniżej -180°C) oraz
badaniem własności materiałów
badaniem własności materiałów
w tych temperaturach.
w tych temperaturach.
Zimnem (łac. kryos) zajmują się takie
Zimnem (łac. kryos) zajmują się takie
dziedziny nauki jak kriofizyka,
dziedziny nauki jak kriofizyka,
kriomedycyna, kriobiologia, kriogenika
kriomedycyna, kriobiologia, kriogenika
(oprzyrządowanie do uzyskiwania niskich
(oprzyrządowanie do uzyskiwania niskich
temperatur), czy krioprezerwacja czyli
temperatur), czy krioprezerwacja czyli
zamrażanie i przechowywanie substancji bez
zamrażanie i przechowywanie substancji bez
utraty ich właściwości. Wykorzystanie
utraty ich właściwości. Wykorzystanie
mrożenia w medycynie. Jest ono stosowane
mrożenia w medycynie. Jest ono stosowane
nie tylko do niszczenia tworów chorobowych
nie tylko do niszczenia tworów chorobowych
w organizmie, znieczulania bólu, ale także w
w organizmie, znieczulania bólu, ale także w
tzw. komorach kriogenicznych.
tzw. komorach kriogenicznych.
Kiedy organizm przebywa w takiej komorze
Kiedy organizm przebywa w takiej komorze
przy temperaturze ok.-200°C wytwarza
przy temperaturze ok.-200°C wytwarza
adrenalinę, która zwiększa wydolność
adrenalinę, która zwiększa wydolność
układu krwionośnego, zapobiegając
układu krwionośnego, zapobiegając
wychłodzeniu ciała. Bezwładność tego
wychłodzeniu ciała. Bezwładność tego
procesu jest na tyle duża, że nawet po
procesu jest na tyle duża, że nawet po
wyjściu z kabiny czujemy się sprawniejsi, z
wyjściu z kabiny czujemy się sprawniejsi, z
powodu dotlenienia wszystkich części ciała.
powodu dotlenienia wszystkich części ciała.
Z tej metody przed zawodami korzystają
Z tej metody przed zawodami korzystają
także sportowcy.
także sportowcy.
Nadprzewodniki, to tak oczyszczone metale, np. rtęć, że
Nadprzewodniki, to tak oczyszczone metale, np. rtęć, że
w niskich temperaturach przewodzą elektryczność bez
w niskich temperaturach przewodzą elektryczność bez
strat. W czasie badań w międzywojennej Francji do
strat. W czasie badań w międzywojennej Francji do
obwodu z takiej substancji wpuszczono prąd. Po półtora
obwodu z takiej substancji wpuszczono prąd. Po półtora
roku, kiedy wybuchła II Wojna Światowa nie zauważono
roku, kiedy wybuchła II Wojna Światowa nie zauważono
spadku napięcia w nadprzewodniku!
spadku napięcia w nadprzewodniku!
Praktycznym zastosowaniem tego zjawiska są tomografy
Praktycznym zastosowaniem tego zjawiska są tomografy
komputerowe (rezonans magnetyczny), czyli "rentgeny"
komputerowe (rezonans magnetyczny), czyli "rentgeny"
dla tkanek miękkich (mózgu, wątroby), oraz tzw.
dla tkanek miękkich (mózgu, wątroby), oraz tzw.
poduszka magnetyczna - pole elektromagnetyczne,
poduszka magnetyczna - pole elektromagnetyczne,
tworzące się nad cewką z nadprzewodzącego metalu
tworzące się nad cewką z nadprzewodzącego metalu
podłączonego do źródła elektryczności.
podłączonego do źródła elektryczności.
Przy odpowiedniej konfiguracji jest ona w stanie unieść
Przy odpowiedniej konfiguracji jest ona w stanie unieść
nie tylko magnes, ale człowieka lub nawet pociąg! Testy
nie tylko magnes, ale człowieka lub nawet pociąg! Testy
nad superszybkimi pociągami na poduszkach
nad superszybkimi pociągami na poduszkach
magnetycznych są prowadzone w Japonii, gdzie ostatnio
magnetycznych są prowadzone w Japonii, gdzie ostatnio
uzyskano prędkość 550 km/h z pasażerami!
uzyskano prędkość 550 km/h z pasażerami!
Pomysł prof. R. S. Ingardena osiągania tzw.
Pomysł prof. R. S. Ingardena osiągania tzw.
temperatur magnetycznych zaowocował pracami z
temperatur magnetycznych zaowocował pracami z
zakresu niskich temperatur i silnych pól
zakresu niskich temperatur i silnych pól
magnetycznych. Zajęto się więc uzyskiwaniem
magnetycznych. Zajęto się więc uzyskiwaniem
niskich temperatur, otrzymywaniem cieczy
niskich temperatur, otrzymywaniem cieczy
kriogenicznych, konstrukcją zbiorników na te ciecze i
kriogenicznych, konstrukcją zbiorników na te ciecze i
kriostatów, badaniem materiałów izolacyjnych,
kriostatów, badaniem materiałów izolacyjnych,
przewodnictwem ciepła w niskich temperaturach i
przewodnictwem ciepła w niskich temperaturach i
pomiarami temperatury a także konstruowaniem
pomiarami temperatury a także konstruowaniem
silnych elektromagnesów prądu stałego. Były to
silnych elektromagnesów prądu stałego. Były to
więc zagadnienia z pogranicza fizyki i techniki
więc zagadnienia z pogranicza fizyki i techniki
(technologii). Wiele z tych tematów przejęło później
(technologii). Wiele z tych tematów przejęło później
Międzynarodowe Laboratorium Silnych Pól
Międzynarodowe Laboratorium Silnych Pól
Magnetycznych i Niskich Temperatur. Z czasem, po
Magnetycznych i Niskich Temperatur. Z czasem, po
kolejnych reorganizacjach, pozostały tylko w
kolejnych reorganizacjach, pozostały tylko w
Instytucie jedyne w Polsce i znane na świecie
Instytucie jedyne w Polsce i znane na świecie
zespoły badania przewodnictwa cieplnego i
zespoły badania przewodnictwa cieplnego i
termometrii niskotemperaturowej.
termometrii niskotemperaturowej.
Z badań nad izolacjami ciepła w niskich
Z badań nad izolacjami ciepła w niskich
temperaturach wyłoniły się prace nad zjawiskiem
temperaturach wyłoniły się prace nad zjawiskiem
transportu ciepła w różnych materiałach, w tym w
transportu ciepła w różnych materiałach, w tym w
metalach. Opracowano metodę pomiaru
metalach. Opracowano metodę pomiaru
przewodnictwa ciepła małych próbek. Między
przewodnictwa ciepła małych próbek. Między
innymi, wykonano po raz pierwszy pomiary
innymi, wykonano po raz pierwszy pomiary
przewodnictwa cieplnego stopów amorficznych i
przewodnictwa cieplnego stopów amorficznych i
wykazano, że fononowa składowa przewodnictwa
wykazano, że fononowa składowa przewodnictwa
cieplnego tych związków jest identyczna jak
cieplnego tych związków jest identyczna jak
przewodnictwo cieplne amorficznych dielektryków.
przewodnictwo cieplne amorficznych dielektryków.
Pierwsze badania przewodnictwa cieplnego
Pierwsze badania przewodnictwa cieplnego
nadprzewodników wysokotemperaturowych zostały
nadprzewodników wysokotemperaturowych zostały
również wykonane w Instytucie. Odkryto silny wzrost
również wykonane w Instytucie. Odkryto silny wzrost
przewodnictwa ciepła poniżej temperatury przejścia
przewodnictwa ciepła poniżej temperatury przejścia
w stan nadprzewodzący, świadczący o zmniejszeniu
w stan nadprzewodzący, świadczący o zmniejszeniu
się rozproszeń fonon-elektron.
się rozproszeń fonon-elektron.
N A D P R Z E W O D N I C T W O
N A D P R Z E W O D N I C T W O
Nadprzewodnictwo, zjawisko zaniku oporu
Nadprzewodnictwo, zjawisko zaniku oporu
elektrycznego obserwowane w niektórych
elektrycznego obserwowane w niektórych
metalach, ich stopach oraz w pewnych spiekach
metalach, ich stopach oraz w pewnych spiekach
ceramicznych (spiek). Materiał, dla którego
ceramicznych (spiek). Materiał, dla którego
zachodzi zjawisko nadprzewodnictwa, nazywany
zachodzi zjawisko nadprzewodnictwa, nazywany
jest nadprzewodnikiem. Ze względu na charakter
jest nadprzewodnikiem. Ze względu na charakter
przemiany fazowej towarzyszącej przejściu
przemiany fazowej towarzyszącej przejściu
materiału ze stanu przewodzącego w
materiału ze stanu przewodzącego w
nadprzewodzący wyróżnia się dwa rodzaje
nadprzewodzący wyróżnia się dwa rodzaje
nadprzewodników: tzw. nadprzewodniki I lub II
nadprzewodników: tzw. nadprzewodniki I lub II
rodzaju.
rodzaju.
N A D P R Z E W O D N I C T W O
N A D P R Z E W O D N I C T W O
Nadprzewodnictwo obserwowane jest w niskich
Nadprzewodnictwo obserwowane jest w niskich
temperaturach, mniejszych od pewnej,
temperaturach, mniejszych od pewnej,
charakterystycznej dla danego materiału tzw.
charakterystycznej dla danego materiału tzw.
temperatury krytycznej Tk. Stan nadprzewodzący może
temperatury krytycznej Tk. Stan nadprzewodzący może
zaniknąć po umieszczeniu nadprzewodnika w
zaniknąć po umieszczeniu nadprzewodnika w
dostatecznie silnym polu magnetycznym, nawet gdy
dostatecznie silnym polu magnetycznym, nawet gdy
materiał znajduje się w temperaturze mniejszej od
materiał znajduje się w temperaturze mniejszej od
krytycznej (gdy w nadprzewodniku płynie wtedy prąd
krytycznej (gdy w nadprzewodniku płynie wtedy prąd
elektryczny, zanikowi nadprzewodnictwa towarzyszy
elektryczny, zanikowi nadprzewodnictwa towarzyszy
wydzielenie ciepła, mające w przypadku silnych
wydzielenie ciepła, mające w przypadku silnych
elektromagnesów charakter eksplozji). W zamkniętym
elektromagnesów charakter eksplozji). W zamkniętym
pierścieniu (lub cewce) wykonanej z nadprzewodnika
pierścieniu (lub cewce) wykonanej z nadprzewodnika
można wytworzyć indukcyjnie niezanikający przepływ
można wytworzyć indukcyjnie niezanikający przepływ
prądu elektrycznego.
prądu elektrycznego.
N A D P R Z E W O D N I C T W O
N A D P R Z E W O D N I C T W O
Zjawisko nadprzewodnictwa odkrył H.
Zjawisko nadprzewodnictwa odkrył H.
Kamerlingh-Onnes (1911). Pierwotnie stan
Kamerlingh-Onnes (1911). Pierwotnie stan
nadprzewodzący obserwowano w temperaturze
nadprzewodzący obserwowano w temperaturze
kilku (najwyżej kilkunastu) K (tzw. temperatury
kilku (najwyżej kilkunastu) K (tzw. temperatury
helowe), w 1986 odkryto (J.G. Bednorz, K.A.
helowe), w 1986 odkryto (J.G. Bednorz, K.A.
Müller) tzw. nadprzewodniki
Müller) tzw. nadprzewodniki
wysokotemperaturowe (będące materiałami
wysokotemperaturowe (będące materiałami
ceramicznymi), dla których Tk są wyższe od
ceramicznymi), dla których Tk są wyższe od
temperatury wrzenia ciekłego azotu (tj. od ok.
temperatury wrzenia ciekłego azotu (tj. od ok.
77 K).
77 K).
N A D P R Z E W O D N I C T W O
N A D P R Z E W O D N I C T W O
Zjawisko nadprzewodnictwa dla metalicznych
Zjawisko nadprzewodnictwa dla metalicznych
nadprzewodników wyjaśniono (L.N. Cooper, J. Bardeen,
nadprzewodników wyjaśniono (L.N. Cooper, J. Bardeen,
J. Schrieff) rozpatrując kondensację Bosego-Einsteina
J. Schrieff) rozpatrując kondensację Bosego-Einsteina
zachodzącą w cieczy zbudowanej z elektronów
zachodzącą w cieczy zbudowanej z elektronów
przewodnictwa w metalu, powiązanych ze sobą w pary
przewodnictwa w metalu, powiązanych ze sobą w pary
w szczególny sposób (Coopera pary elektronowe). W
w szczególny sposób (Coopera pary elektronowe). W
odpowiednio niskiej temperaturze ciecz ta przechodzi
odpowiednio niskiej temperaturze ciecz ta przechodzi
w stan nadciekły (nadpłynność), co obserwujemy jako
w stan nadciekły (nadpłynność), co obserwujemy jako
zanik oporu elektrycznego. Zjawisko
zanik oporu elektrycznego. Zjawisko
nadprzewodnictwa jest efektem kwantowym. Istnieje
nadprzewodnictwa jest efektem kwantowym. Istnieje
wiele interesujących własności nadprzewodników
wiele interesujących własności nadprzewodników
(m.in. efekt Meissnera-Ochsenfelda, efekt Josephsona,
(m.in. efekt Meissnera-Ochsenfelda, efekt Josephsona,
kwantowanie strumienia magnetycznego itp.).
kwantowanie strumienia magnetycznego itp.).
N A D P R Z E W O D N I C T W O
N A D P R Z E W O D N I C T W O
Brak strat energii na wydzielanie ciepła w trakcie
Brak strat energii na wydzielanie ciepła w trakcie
przepływu prądu elektrycznego w nadprzewodniku
przepływu prądu elektrycznego w nadprzewodniku
stwarza możliwości praktycznego zastosowania
stwarza możliwości praktycznego zastosowania
nadprzewodników. Ograniczeniem w ich stosowaniu jest
nadprzewodników. Ograniczeniem w ich stosowaniu jest
konieczność utrzymywania materiału w niskiej
konieczność utrzymywania materiału w niskiej
temperaturze, oraz to, że poznane dotychczas
temperaturze, oraz to, że poznane dotychczas
nadprzewodniki wysokotemperaturowe są materiałami
nadprzewodniki wysokotemperaturowe są materiałami
ceramicznymi (a więc są kruche, sztywne itd.).
ceramicznymi (a więc są kruche, sztywne itd.).
Nadprzewodniki metaliczne wykorzystywane są głównie
Nadprzewodniki metaliczne wykorzystywane są głównie
w silnych elektromagnesach. Trwają prace nad
w silnych elektromagnesach. Trwają prace nad
uzyskaniem materiałów i technologii umożliwiających
uzyskaniem materiałów i technologii umożliwiających
konstruowanie z nadprzewodników
konstruowanie z nadprzewodników
wysokotemperaturowych nadprzewodzących
wysokotemperaturowych nadprzewodzących
energetycznych linii przesyłowych, silników
energetycznych linii przesyłowych, silników
elektrycznych itp. Nadprzewodniki mogą znaleźć
elektrycznych itp. Nadprzewodniki mogą znaleźć
zastosowanie również w elektronice (złącze Josephsona)
zastosowanie również w elektronice (złącze Josephsona)
K R I O T E R A P I A
K R I O T E R A P I A
KRIOTERAPIA jest to bodźcowe i stymulujące
KRIOTERAPIA jest to bodźcowe i stymulujące
zastosowanie w kriokomorze krańcowo niskich
zastosowanie w kriokomorze krańcowo niskich
temperatur (poniżej –120C) w czasie nie
temperatur (poniżej –120C) w czasie nie
przekraczającym 3 minut na powierzchnię całego ciała
przekraczającym 3 minut na powierzchnię całego ciała
w celu wywołania odruchów i reakcji obronnych, które
w celu wywołania odruchów i reakcji obronnych, które
leczniczo są korzystne i skuteczne w przywracaniu
leczniczo są korzystne i skuteczne w przywracaniu
status quo organizmu ludzkiego.
status quo organizmu ludzkiego.
Wprowadzenie w 1978r. do profilaktyki leczniczej
Wprowadzenie w 1978r. do profilaktyki leczniczej
krioterapii całego ciała przypisuje się Japończykowi
krioterapii całego ciała przypisuje się Japończykowi
Toshiro Yamanchiemu.
Toshiro Yamanchiemu.
Zainspirowany pozytywnymi wynikami leczenia badaczy
Zainspirowany pozytywnymi wynikami leczenia badaczy
japońskich zespół prof. Reinhardta Frickiego (Niemcy)
japońskich zespół prof. Reinhardta Frickiego (Niemcy)
nawiązuje współprace z ośrodkiem japońskim a
nawiązuje współprace z ośrodkiem japońskim a
następnie stosuje krioterapie we wszystkich jej formach.
następnie stosuje krioterapie we wszystkich jej formach.
Polska krioterapia powstała we Wrocławiu w 1983r. w
Polska krioterapia powstała we Wrocławiu w 1983r. w
Katedrze Rehabilitacji AWF
Katedrze Rehabilitacji AWF
K R I O T E R A P I A
K R I O T E R A P I A
Konstruktorem pierwszego polskiego urządzenia
Konstruktorem pierwszego polskiego urządzenia
kriogenicznego, a następnie całej generacji tego
kriogenicznego, a następnie całej generacji tego
typu urządzeń z komorą kriogeniczną włącznie jest
typu urządzeń z komorą kriogeniczną włącznie jest
mgr inż. Zbigniew Raczkowski z Instytutu Niskich
mgr inż. Zbigniew Raczkowski z Instytutu Niskich
Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej
Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej
Akademii Nauk we Wrocławiu.
Akademii Nauk we Wrocławiu.
W chwili obecnej na terenie naszego kraju
W chwili obecnej na terenie naszego kraju
leczeniem krioterapią całego ciała zajmują się
leczeniem krioterapią całego ciała zajmują się
nieliczne placówki specjalistyczne, w tym powstałe
nieliczne placówki specjalistyczne, w tym powstałe
w maju 2000 roku nasze Centrum Rehabilitacji
w maju 2000 roku nasze Centrum Rehabilitacji
Leczniczej w Ośrodku Przygotowań Olimpijskich w
Leczniczej w Ośrodku Przygotowań Olimpijskich w
Spale.
Spale.
K R I O T E R A P I A
K R I O T E R A P I A
W Polsce około 8 mln ludzi choruje i cierpi na
W Polsce około 8 mln ludzi choruje i cierpi na
choroby układu mięśniowo – szkieletowego.
choroby układu mięśniowo – szkieletowego.
Schorzenia te są obecnie jednym z poważniejszych
Schorzenia te są obecnie jednym z poważniejszych
problemów społecznych, medycznych a także
problemów społecznych, medycznych a także
ekonomicznych o zasięgu światowym.
ekonomicznych o zasięgu światowym.
Dane statystyczne opublikowane przez Światową
Dane statystyczne opublikowane przez Światową
Organizację Zdrowia (WHO) podają, że już po 2000r.
Organizację Zdrowia (WHO) podają, że już po 2000r.
podwoiła się liczba osób powyżej 50 roku życia ze
podwoiła się liczba osób powyżej 50 roku życia ze
schorzeniami układu mięśniowo – szkieletowego.
schorzeniami układu mięśniowo – szkieletowego.
W krajach wysoko rozwiniętych stanowią ponad 50
W krajach wysoko rozwiniętych stanowią ponad 50
procent przypadków chorób przewlekłych. Są
procent przypadków chorób przewlekłych. Są
najczęstszą przyczyną długotrwałej niezdolności do
najczęstszą przyczyną długotrwałej niezdolności do
pracy z powodu dolegliwości bólowych.
pracy z powodu dolegliwości bólowych.
K R I O T E R A P I A
K R I O T E R A P I A
Zaistniała ogromna potrzeba zwrócenia uwagi
Zaistniała ogromna potrzeba zwrócenia uwagi
międzynarodowej na wpływ chorób układu mięśniowo
międzynarodowej na wpływ chorób układu mięśniowo
– szkieletowego na społeczeństwo i systemy opieki
– szkieletowego na społeczeństwo i systemy opieki
zdrowotnej na świecie w tym i w Polsce.
zdrowotnej na świecie w tym i w Polsce.
Najważniejszym celem jest zmniejszenie cierpień
Najważniejszym celem jest zmniejszenie cierpień
ludzi z tymi chorobami i podniesienie jakości ich
ludzi z tymi chorobami i podniesienie jakości ich
życia. Problemy i rehabilitacja ostrych i przewlekłych
życia. Problemy i rehabilitacja ostrych i przewlekłych
schorzeń aparatu ruchu dotyczą ludzi w każdym
schorzeń aparatu ruchu dotyczą ludzi w każdym
wieku a w szczególności sportowców i osoby
wieku a w szczególności sportowców i osoby
niepełnosprawne.
niepełnosprawne.
Metodą niezwykłą i skuteczną, której wartość
Metodą niezwykłą i skuteczną, której wartość
leczniczą poznało bardzo wielu potrzebujących jest
leczniczą poznało bardzo wielu potrzebujących jest
krioterapia całego ciała, której zabiegi mają charakter
krioterapia całego ciała, której zabiegi mają charakter
ogólnoustrojowy.
ogólnoustrojowy.
K R I O T E R A P I A
K R I O T E R A P I A
Dzięki tej metodzie możliwe stało się leczenie i
Dzięki tej metodzie możliwe stało się leczenie i
usprawnianie chorych nie tylko reumatycznych, ale
usprawnianie chorych nie tylko reumatycznych, ale
metodę tą stosuje się u chorych neurochirurgicznych ze
metodę tą stosuje się u chorych neurochirurgicznych ze
spastycznością mięśni oraz we wszystkich stanach
spastycznością mięśni oraz we wszystkich stanach
pourazowych i pooperacyjnych oraz zmianach
pourazowych i pooperacyjnych oraz zmianach
zwyrodnieniowych pierwotnych i wtórnych dotyczących
zwyrodnieniowych pierwotnych i wtórnych dotyczących
aparatu ruchu.
aparatu ruchu.
Wyjątkowo skuteczne efekty leczenia obserwuje się w
Wyjątkowo skuteczne efekty leczenia obserwuje się w
traumatologii sportowej. Krioterapia ogólnoustrojowa
traumatologii sportowej. Krioterapia ogólnoustrojowa
stała się metodą z wyboru w leczeniu fizycznych
stała się metodą z wyboru w leczeniu fizycznych
urazów sportowych i metodą odnowy biologicznej z
urazów sportowych i metodą odnowy biologicznej z
którą łączy się już osiąganie wyników w sporcie i pracy
którą łączy się już osiąganie wyników w sporcie i pracy
zawodowej.
zawodowej.
Najcenniejszymi efektami leczniczymi zabiegów
Najcenniejszymi efektami leczniczymi zabiegów
kriogenii
kriogenii
całego ciała są:
całego ciała są:
czynne przekrwienie całego ciała po zabiegu kriogenii,
czynne przekrwienie całego ciała po zabiegu kriogenii,
które decyduje o szybkim gojeniu się urazów i zapaleń,
które decyduje o szybkim gojeniu się urazów i zapaleń,
uczucie subiektywnej bezbolesności utrzymujące się
uczucie subiektywnej bezbolesności utrzymujące się
przez 6-8 godzin po zabiegu, co ułatwia większą
przez 6-8 godzin po zabiegu, co ułatwia większą
intensywność i skuteczność stosowania rehabilitacji
intensywność i skuteczność stosowania rehabilitacji
ruchowej (kriorehabilitacja). Efekt bezbolesności przy
ruchowej (kriorehabilitacja). Efekt bezbolesności przy
powtarzalnych zabiegach kriogenii utrwala się na długi
powtarzalnych zabiegach kriogenii utrwala się na długi
czas, rozluźnienie mięśni szkieletowych, zmniejszenie
czas, rozluźnienie mięśni szkieletowych, zmniejszenie
ich napięcia i obrzęku
ich napięcia i obrzęku
wzrost odporności organizmu
wzrost odporności organizmu
korzystny wpływ na psychikę (poziom lęku, niepokoju i
korzystny wpływ na psychikę (poziom lęku, niepokoju i
pobudliwości ulegają obniżeniu, wzrasta percepcja i
pobudliwości ulegają obniżeniu, wzrasta percepcja i
procesy decyzyjne oraz wytrzymałość Ośrodkowego
procesy decyzyjne oraz wytrzymałość Ośrodkowego
Układu Nerwowego na zmęczenie)
Układu Nerwowego na zmęczenie)
Powrót ciepłoty skóry następuje mniej więcej po
Powrót ciepłoty skóry następuje mniej więcej po
20 minutach, a jej plateau, tj. 35
20 minutach, a jej plateau, tj. 35
0
0
C utrzymuje się
C utrzymuje się
niemal przez 90 min. Około 4 min. po zabiegu
niemal przez 90 min. Około 4 min. po zabiegu
występuje rozszerzenie naczyń krwionośnych,
występuje rozszerzenie naczyń krwionośnych,
które może osiągnąć czterokrotnie większą
które może osiągnąć czterokrotnie większą
wartość niż przed zabiegiem oraz utrzymywać się
wartość niż przed zabiegiem oraz utrzymywać się
przez kilka godzin. Pociąga to za sobą znaczny
przez kilka godzin. Pociąga to za sobą znaczny
wzrost ukrwienia narządów wewnętrznych.
wzrost ukrwienia narządów wewnętrznych.
Kilkugodzinne przekrwienie w obrębie tkanek
Kilkugodzinne przekrwienie w obrębie tkanek
sprzyja nie tylko lepszej przemianie materii ale i
sprzyja nie tylko lepszej przemianie materii ale i
eliminacji nagromadzonych tam szkodliwych
eliminacji nagromadzonych tam szkodliwych
produktów metabolizmu. Wszystko to w
produktów metabolizmu. Wszystko to w
połączeniu z kinezyterapią po zabiegu kriogenii
połączeniu z kinezyterapią po zabiegu kriogenii
przyspiesza zmniejszenie obrzęków, decyduje o
przyspiesza zmniejszenie obrzęków, decyduje o
szybkim gojeniu się urazów i zapaleń.
szybkim gojeniu się urazów i zapaleń.
Innym ważnym następstwem ukrwienia
Innym ważnym następstwem ukrwienia
tkanek jest wzrost stężenia tlenu w
tkanek jest wzrost stężenia tlenu w
mięśniach, co wywołuje obniżenie stężenia
mięśniach, co wywołuje obniżenie stężenia
mleczanów i histaminy, wzrost koncentracji
mleczanów i histaminy, wzrost koncentracji
bradykininy i angiotensyny oraz w efekcie
bradykininy i angiotensyny oraz w efekcie
znaczne złagodzenie bólu. Dodatkowym
znaczne złagodzenie bólu. Dodatkowym
czynnikiem hamującym ból jest wpływ
czynnikiem hamującym ból jest wpływ
skrajnie niskich temperatur w trakcie
skrajnie niskich temperatur w trakcie
zabiegu kriogenii na przewodnictwo
zabiegu kriogenii na przewodnictwo
nerwowe włókien bezmielinowych.
nerwowe włókien bezmielinowych.
•
Efektem tego jest zmniejszenie odpowiedzi
Efektem tego jest zmniejszenie odpowiedzi
odruchowej oraz podwyższenie progu bólu.
odruchowej oraz podwyższenie progu bólu.
Korzystne działanie skrajnie niskich
Korzystne działanie skrajnie niskich
temperatur przejawia się zmniejszeniem
temperatur przejawia się zmniejszeniem
napięcia miejscowego i zmniejszeniem
napięcia miejscowego i zmniejszeniem
szybkości przewodnictwa nerwowego z
szybkości przewodnictwa nerwowego z
obniżeniem reaktywności obwodowych
obniżeniem reaktywności obwodowych
zakończeń czucioworuchowych, w tym
zakończeń czucioworuchowych, w tym
również odpowiedzialnych za regulację
również odpowiedzialnych za regulację
napięcia miejscowego swoistych
napięcia miejscowego swoistych
receptorów (proprioreceptorów): narządu
receptorów (proprioreceptorów): narządu
Golgiego w ścięgnach i wrzecionach
Golgiego w ścięgnach i wrzecionach
nerwowo-mięśniowych w mięśniach.
nerwowo-mięśniowych w mięśniach.
•
Uzyskane na tej drodze obniżenie
Uzyskane na tej drodze obniżenie
napięcia mięśniowego sprzyja
napięcia mięśniowego sprzyja
postępowaniu kinezyterapeutycznemu
postępowaniu kinezyterapeutycznemu
w stanach spastyczności. Powyższe
w stanach spastyczności. Powyższe
reakcje i efekty terapeutyczne w
reakcje i efekty terapeutyczne w
postaci działania przeciwbólowego, a
postaci działania przeciwbólowego, a
także zmniejszenia napięcia mięśni oraz
także zmniejszenia napięcia mięśni oraz
poprawy ich siły nie odnoszą się tylko i
poprawy ich siły nie odnoszą się tylko i
wyłącznie do miejsc objętych
wyłącznie do miejsc objętych
krioaplikacją.
krioaplikacją.
•
Efekt systemowy obserwuje się również
Efekt systemowy obserwuje się również
w miejscach oddalonych od pola
w miejscach oddalonych od pola
zabiegowego. Istotne jest to, iż wyżej
zabiegowego. Istotne jest to, iż wyżej
wymienione reakcje organizmu
wymienione reakcje organizmu
utrzymują się przez okres 6-8 godz. po
utrzymują się przez okres 6-8 godz. po
zaprzestaniu działania skrajnie niskich
zaprzestaniu działania skrajnie niskich
temperatur co łącznie stanowi o
temperatur co łącznie stanowi o
działaniu przeciwzapalnym tej formy
działaniu przeciwzapalnym tej formy
terapii.
terapii.
•
Kolejnym dodatnim efektem działania niskich
Kolejnym dodatnim efektem działania niskich
temperatur jest pobudzenie osi hormonalnej
temperatur jest pobudzenie osi hormonalnej
podwzgórze-przysadka, a w następstwie wzrost
podwzgórze-przysadka, a w następstwie wzrost
osoczowych stężeń hormonów nadnerczy i
osoczowych stężeń hormonów nadnerczy i
tarczycy.
tarczycy.
•
Dotychczasowe badania dotyczące aspektów
Dotychczasowe badania dotyczące aspektów
działania ogólnoustrojowej krioterapii, jej
działania ogólnoustrojowej krioterapii, jej
bezpieczeństwo, a także korzystny wpływ na różne
bezpieczeństwo, a także korzystny wpływ na różne
mechanizmy ochronne i obronne organizmu
mechanizmy ochronne i obronne organizmu
ludzkiego w połączeniu z intensywną kinezyterapią
ludzkiego w połączeniu z intensywną kinezyterapią
dały podstawę do ustalenia podstawę do wskazań i
dały podstawę do ustalenia podstawę do wskazań i
przeciwwskazań jej stosowania.
przeciwwskazań jej stosowania.
K R I O C H I R U R G I A
K R I O C H I R U R G I A
KRIOCHIRURGIA jest metodą leczenia polegającą
KRIOCHIRURGIA jest metodą leczenia polegającą
na miejscowym, kontrolowanym niszczeniu
na miejscowym, kontrolowanym niszczeniu
tkanek przez zamrożenie, pozwala na bezkrwawe
tkanek przez zamrożenie, pozwala na bezkrwawe
oddzielenie tkanki zmienionej chorobowo, gojenie
oddzielenie tkanki zmienionej chorobowo, gojenie
się rany bez powikłań, pozostawia cienką i
się rany bez powikłań, pozostawia cienką i
delikatną
delikatną
C I E K A W O S T K I
C I E K A W O S T K I
Nadpłynność, nadciekłość, jedno z
Nadpłynność, nadciekłość, jedno z
makroskopowych zjawisk kwantowych,
makroskopowych zjawisk kwantowych,
możliwych w pewnych cieczach znajdujących się
możliwych w pewnych cieczach znajdujących się
w bardzo niskiej temperaturze; polega na
w bardzo niskiej temperaturze; polega na
zupełnym zaniku lepkości cieczy; obserwowana
zupełnym zaniku lepkości cieczy; obserwowana
np. dla helu w temperaturze niższej niż 2,17 K.
np. dla helu w temperaturze niższej niż 2,17 K.
Zjawisko odkrył P.L. Kapica, wyjaśnienie podał
Zjawisko odkrył P.L. Kapica, wyjaśnienie podał
L.D. Landau rozpatrując kondensację Bosego-
L.D. Landau rozpatrując kondensację Bosego-
Einsteina w układzie cząstek cieczy. W danej
Einsteina w układzie cząstek cieczy. W danej
temperaturze nadpłynność zanika przy pewnej
temperaturze nadpłynność zanika przy pewnej
prędkości przepływu cieczy zwanej prędkością
prędkości przepływu cieczy zwanej prędkością
krytyczną. Zmiana stanu cieczy z cieczy lepkiej
krytyczną. Zmiana stanu cieczy z cieczy lepkiej
w nadciekłą i odwrotnie jest przejściem
w nadciekłą i odwrotnie jest przejściem
fazowym.
fazowym.
C I E K A W O S T K I
C I E K A W O S T K I
•
Bosego-Einsteina kondensacja, efekt kwantowy
Bosego-Einsteina kondensacja, efekt kwantowy
zachodzący w układach podległych rozkładowi
zachodzący w układach podległych rozkładowi
Bosego-Einsteina. W temperaturach niższych od
Bosego-Einsteina. W temperaturach niższych od
tzw. temperatury zwyrodnienia część cząstek
tzw. temperatury zwyrodnienia część cząstek
(bozonów) przechodzi w stan o pędzie zerowym.
(bozonów) przechodzi w stan o pędzie zerowym.
Oznacza to, że w nieskończenie małej objętości
Oznacza to, że w nieskończenie małej objętości
przestrzeni pędu może znajdować się skończona
przestrzeni pędu może znajdować się skończona
ilość cząstek. Kondensacja Bosego-Einsteina
ilość cząstek. Kondensacja Bosego-Einsteina
opisuje np. zjawisko nadciekłości.
opisuje np. zjawisko nadciekłości.
C I E K A W O S T K I
C I E K A W O S T K I
•
Zjawisko przewidziane przez indyjskiego fizyka
Zjawisko przewidziane przez indyjskiego fizyka
S.N. Bose i A. Einsteina w 1924, a po raz pierwszy
S.N. Bose i A. Einsteina w 1924, a po raz pierwszy
zaobserwowane w 1995 dla rzadkiego,
zaobserwowane w 1995 dla rzadkiego,
alkalicznego metalu - 87Rb - przez laureatów
alkalicznego metalu - 87Rb - przez laureatów
nagrody Nobla E. Cornella i C. Wiemana.
nagrody Nobla E. Cornella i C. Wiemana.
•
Kondensat Bosego-Einsteina zaobserwowano
Kondensat Bosego-Einsteina zaobserwowano
również dla 23Na (własności falowe tego
również dla 23Na (własności falowe tego
kondensatu opisał, również laureat nagrody
kondensatu opisał, również laureat nagrody
Nobla, W. Ketterle w 1997) i 7Li.
Nobla, W. Ketterle w 1997) i 7Li.