Сопоставительный анализ тепловых процессов в ходе криогенной физиотерапии и традиционных гипотермических процедур, страница 2

Продолжительность процессов (см.табл.2.3.1) существенно различаются, разброс данных составляет 53 секунды. Причины прерывания  экспериментов различные, при гипотермии − это переохлаждение внутренних слоев, а в условиях криогенной терапии − достижение минимально допустимого значения температуры  на поверхности объекта воздействия.

Изменения температуры поверхности эпителия при различных процедурах  представлены на рис.2.3.1.

Таблица 2.3.1

Результаты сопоставительного эксперимента

Рис. 2.3.1 Изменение температуры поверхности эпителия

Из рис.2.3.1 видно , что при ледяной ванне температура поверхности тела быстро снижается в течении первых 10 секунд. За это время температура кожи, контактирующей с ледяной водой, опускается до 18 ˚С. Средний темп изменения температуры равен 1,4 ˚С/с, а  при контакте с криогенным теплоносителем он составляет 0,7 ˚С/с.

Охлаждение кожи вызывает значительный гипотермический дискомфорт (см.рис.2.3.2), в ледяной воде индекс гипотермического дискомфорта достигает значения 5,8 К/с (см.табл.2.3.1).

Это объясняется тем, что в условиях естественной конвекции градиент температуры на границе раздела фаз влияет на интенсивность отвода теплоты. В ходе гипотермических процедур происходит значительное понижение градиента температур. Для ледяной ванны начальное значение градиента составляет 32 К, а конечное – всего 6 К. При использовании криогенного теплоносителя градиент градиент температуры меняется незначительно: от   165 К до 131 К, т.е. примерно на 26 %.

Рис. 2.3.2 Изменение индекса гипотермического дискомфорта

Плотность теплового потока, отводимого теплоносителем, также зависит от изменения градиента температур. Для ледяной ванны начальное значение этого параметра достигает 18 кВт/м² , а конечное – 1,8 кВт/м² . Криогенное воздействие гораздо стабильнее, на старте эксперимента тепловой поток составляет 5,1 кВт/м² , а на выходе – 3,7 кВт/м²  (см.рис. 2.3.3).

Различия в характере процессов, протекающих на поверхности объекта воздействия, определяют качественную разницу в физиотерапевтических результатах искусственного охлаждения. Так, физиотерапевтический результат процедуры – суммарное раздражающее воздействие, при использовании криогенного газа в 10 раз превышает тот же показатель в экспериментах с ледяной водой (см. табл. 2.3.1).

Рис. 2.3.3 Изменение теплового потока

Высокая температура поверхности объекта при гипотермии не вызывает раздражения в пороговых холодовых рецепторах. Интенсивность гипотермического раздражения при криогенной физиотерапии в 250 раз превышает тот же показатель гипотермии.

Выполненный сопоставительный эксперимент хорошо согласуется с данными о лечебных эффектах, сопровождающих  сравниваемые варианты воздействия. Выявлены качественные отличия в характере изменения температуры покровных тканях. Получены данные, объясняющие высокую эффективность и комфортность криогенной физиотерапии.