Светлана Резникова – Образование тепла в тканях при разных методах физиотерапии (страница 4)

Третью классификационную группу составляет ультразвуковой нагрев, который правильнее называть акустическим или вязкоупругим. Ультразвуковая волна представляет собой механическое возмущение среды, распространяющееся в виде чередующихся зон сжатия и разрежения. При прохождении такой волны через биологическую ткань частицы вещества вовлекаются в колебательное движение, амплитуда и направление которого зависят от упругих свойств среды. Поскольку реальные биологические ткани не являются идеально упругими телами, часть механической энергии волны поглощается, переходя в тепло. Основным механизмом поглощения выступает внутреннее трение между соседними микроучастками, колеблющимися с разной фазой, а также релаксация напряжений в макромолекулярных структурах. Особенность ультразвукового нагрева заключается в его выраженной избирательности по отношению к структурам с высоким содержанием коллагена. Сухожилия, фасции, надкостница, фиброзные капсулы и рубцовая ткань поглощают акустическую энергию значительно активнее, чем мышечные волокна или жировая клетчатка. Кроме того, на границе раздела сред с различным акустическим сопротивлением, например на контакте мягких тканей и кости, возникает эффект отражения волны, приводящий к локальному увеличению плотности энергии и более интенсивному нагреву пограничного слоя.

Практическая ценность данной классификации выходит за рамки академического упорядочивания сведений. Каждый из трех описанных механизмов теплопередачи имеет собственную точку приложения, то есть адресует тепловую энергию определенным гистологическим элементам. Кондуктивный нагрев низкочастотными и импульсными токами распределяется вдоль путей наименьшего сопротивления, которыми служат кровеносные и лимфатические сосуды, межфасциальные пространства, заполненные жидким содержимым. Индуктотермия греет преимущественно мышечную ткань и кровь за счет вихревых токов, циркулирующих в хороших проводниках. Диэлектрический нагрев в поле УВЧ направлен на мембранные структуры, коллагеновые волокна и границы раздела разнородных по электрическим свойствам слоев. Микроволны избирательно разогревают структуры, богатые свободной водой. Ультразвук же концентрирует тепловую энергию в коллагенсодержащих образованиях и особенно интенсивно греет надкостницу. Таким образом, выбирая метод, врач фактически выбирает ту ткань или структуру, которую необходимо прогреть для достижения лечебного эффекта, и одновременно минимизирует тепловую нагрузку на соседние анатомические области. Такой подход превращает назначение физиотерапии из рутинной процедуры в акт клинического мышления, основанного на знании биофизики и понимании тканевых реакций.

Глава 3. Контактная электротерапия и экзогенное тепло

Раздел 3.1. Инфракрасное излучение и локальная теплотерапия

Инфракрасное излучение и методы локальной теплотерапии, такие как аппликации парафина или озокерита, объединены общим принципом доставки тепловой энергии. Во всех перечисленных случаях тепло не генерируется внутри организма под действием электрического тока или электромагнитного поля, а поступает в него извне от предварительно нагретого материального агента. Такой способ нагрева называют экзогенным, подчеркивая внешнее происхождение тепловой энергии. Несмотря на кажущуюся простоту данного подхода, физические механизмы передачи тепла от теплоносителя к биологическим тканям заслуживают детального рассмотрения, поскольку именно они определяют глубину, интенсивность и безопасность процедуры.

Перенос тепла от нагретого агента к поверхности тела осуществляется посредством трех фундаментальных физических процессов, а именно теплопроводности, конвекции и лучеиспускания. Теплопроводность представляет собой передачу кинетической энергии от более подвижных молекул нагретого вещества к менее подвижным молекулам кожи через прямой контакт. Интенсивность этого процесса определяется градиентом температур и коэффициентом теплопроводности контактирующих сред. Конвекция подключается в тех случаях, когда теплоноситель сохраняет текучесть и его частицы могут перемещаться, постоянно обновляя контактный слой у поверхности кожи. Лучеиспускание, или радиационный перенос, характерно для инфракрасных излучателей и представляет собой передачу энергии посредством электромагнитных волн, не требующую непосредственного соприкосновения источника с телом.

Локальная теплотерапия с использованием твердых или вязкопластичных сред, таких как парафин и озокерит, опирается главным образом на механизм теплопроводности. Расплавленный парафин наносят на кожу в виде аппликации или наслаивания, после чего он начинает остывать, отдавая накопленную теплоту подлежащим тканям. Ключевой физической характеристикой, определяющей эффективность такой процедуры, является теплоемкость вещества. Теплоемкость количественно характеризует способность материала запасать тепловую энергию при повышении температуры. Парафин и особенно озокерит, содержащий минеральные масла и смолы, обладают значительно более высокой теплоемкостью, чем воздух или сухая ткань. Именно поэтому расплавленная парафиновая масса, нагретая до пятидесяти пяти градусов, при контакте с кожей отдает тепло медленно и дозированно. Кожа успевает рассеивать поступающую энергию за счет усиливающегося кровотока, не достигая порога термического повреждения. Если бы ту же температуру имел металлический предмет с низкой теплоемкостью, ожог произошел бы немедленно вследствие быстрой отдачи малого, но концентрированного запаса энергии.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.