Сопоставительный анализ тепловых процессов в ходе криогенной физиотерапии и традиционных гипотермических процедур, страница 3

Исследования выполнены при средних значениях толщины эпителиального и жировых слоев. Интересно оценить влияние этих параметров на результаты эксперимента. Удачное сочетание свойств объекта криогенного физиотерапевтического воздействия и газообразного теплоносителя обеспечивает поверхностную локализацию тепловых потерь. Если отвод теплоты от наружной поверхности оболочки в вариантах с газообразным теплоносителем и ледяной водой близки по значению, то теплопотери ядра тела в водных процедурах в 1,4 раза больше. При криогенном охлаждении эпителия обеспечивается рациональный отвод теплоты – теплопотери, отнесенные к единице достигаемого лечебного эффекта, составляет всего 1,4 кДж/ерд. Для достижения равного лечебного эффекта в ледяной воде необходимо многократно увеличить общие теплопотери. При величине относительных теплопотерь 12,8 кДж/ерд для достижения 50 %   лечебной эффективности по сравнению с криогенным методом нужно отвести 2500 кДж теплоты, что примерно равно 25 % суточных тепловыделений человека.

Толщина эпителия колеблется в пределах 1 – 3 мм, на втором этапе  сопоставительного анализа в эксперименте использованы объекты с различной толщиной эпителия.

Моделирование сравниваемых процедур в условиях воздействия на объекты с различной толщиной эпителия позволяет оценить влияние тепловыделений в покровных тканях на результаты их охлаждения.

Увеличение заданной толщины эпителиального слоя  выше среднего значения  повышает тепловую инерцию оболочки за счет удаления ее внутренней границы  от поверхности. В эпителиальных слоях большой толщины выделяется больше теплоты, поэтому расчетная продолжительность  этих экспериментов больше, чем в базовом варианте. Увеличение экспозиций  сопровождается  адекватным увеличением суммарного раздражающего воздействия и теплоты, отведенной с поверхности объекта воздействия (см. табл. 2.3.2).

В целом увеличение толщины эпителия позитивно сказывается на результатах эксперимента. В то же время следует обратить внимание на правильный выбор максимальной продолжительности контакта с теплоносителем, т.к. расчетная продолжительность варианта с минимальной толщиной кожи уменьшается до 18 секунд.

Таблица 2.3.2

Результаты численного эксперимента по моделированию гипотермического воздействия на оболочку  при различной толщине эпителиального слоя

Вычисляемые  параметры,      единицы измерения

толщина эпителия, мм

Характеристика теплоносителя

газ

Т = 140 К

вода

Т = 273 К

вода

Т = 285 К

Продолжительность процедуры, с

1,0

126

156

181

1,5

143

166

191

2,0

159

176

202

2,5

172

186

213

3,0

184

196

225

Температура поверхности кожи в конце процедуры, °С

1,0

-2,0

5,2

15,5

1,5

-2,0

5,3

15,6

2,0

-2,0

5,5

15,7

2,5

-2,0

5,6

15,8

3,0

-2,0

5,7

15,8

Температура под жировым слоем в конце процедуры, °С

1,0

36,3

36,0

36,0

1,5

36,3

36,0

36,0

2,0

36,2

36,0

36,0

2,5

36,2

36,0

36,0

3,0

36,2

36,0

36,0

Максимальное значение            интенсивности раздражающего действия, ерд/с∙м2

1,0

80,0

0,3

0,1

1,5

80,0

0,3

0,1

2,0

80,0

0,3

0,1

2,5

80,0

0,3

0,1

3,0

80,0

0,3

0,1

Суммарное раздражающее        действие, ерд/м2

1,0

255

32

9

1,5

290

32

9

2,0

325

32

10

2,5

357

33

11

3,0

389

34

11

Общая потеря теплоты с поверхности кожи за процедуру, кДж/м2

1,0

355

343

226

1,5

404

378

248

2,0

446

412

268

2,5

483

437

286

3,0

515

463

303