Вернуться к содержанию  Вернуться к содержанию
Главная / Применение гипертермии и гипергликемии при лечении злокачественных опухолей / Аппаратура, способы и методики для создания искусственных гипертермических и гипергликемических режимов и управления ими / Общая искусственная гипертермия / Зависимость динамики распределения температуры в теле человека

Зависимость динамики распределения температуры в теле человека

Рассмотрим зависимость динамики распределения температуры в теле человека от режимов проведения гипертермии.

  1. Зависимость распределения температуры в теле человека от температуры горячей воды.

Пусть температура воды, охлаждающей голову, t6 — const и коэффициенты α1 и α4, связанные с интенсивностью подачи горячей и холодной воды на поверхность тела и головы соответственно, тоже постоянны. Рассмотрим распределение температуры в теле человека при различных температурах горячей воды t5.

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека в зависимости от температуры горячей воды.
а — температура кожи, б — «сердцевины» тела, в — головного мозга, г — оболочек
головы. Значения t5: 1 — 42°С; 2 — 41°С; 3 — 40°С.

Изучая полученные распределения температуры, можно сделать следующие выводы:

  1. чем выше t5, тем выше и значения температур различных зон тела человека;
  2. чем выше t5, тем медленнее приходит вся система в стационарное состояние;
  3. в стационарном состоянии для любой t5 выполняется неравенство t4 < t3 < t2 < t1 < t5;
  4. разность температур между различными зонами исследуемого объекта (при больших t) крайне незначительно зависит от t5.

Итак, изменяя температуру горячей воды t5, мы изменяем лишь абсолютные значения температуры в различных зонах,, практически сохраняя неизмененными температурные соотношения между ними.

  1. Распределение температуры в теле человека при различных значениях коэффициента α1.

Пусть t5 — const, t6 — const и коэффициент α4 — const. Рассмотрим зависимость распределения температуры в теле человека от величины коэффициента α1, зависящего от интенсивности подачи горячей воды на поверхность тела.

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека в зависимости от величины коэффициента α1.
а — температура кожи, б — «сердцевины» тела, в — головного мозга, г — оболочек
головы. Значения α1: 1 — 1,8; 2 — 1,2; 3 — 0,8.

Из рисунка видно, что чем больше значение коэффициента α1, тем быстрее и на больший стационарный уровень выходит наша система. Так как охлаждение головы включалось только при 39°С, то графики смещены вправо. Это понятно, если учесть, что чем больше величина α1, тем быстрее повышается температура в зонах исследуемого объекта.

  1. Зависимость распределения температуры в теле человека от температуры воды, охлаждающей голову.

Пусть t5 — const и коэффициенты α1 и α4 тоже постоянны. Рассмотрим изменение динамики распределения температуры в теле человека в зависимости от температуры воды t6, охлаждающей голову.

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека в зависимости от температуры воды, охлаждающей голову. а — «сердцевина» тела; б — головной мозг; в — оболочки головы; г — область барабанной перепонки. Значения t6: 1 — 6°С; 2 — 4°С; 3 — 2°С; 4 — 0,5°С.

На рисунке видно, что изменение практически не оказывает влияния на динамику изменения температуры «сердцевины» и кожи (на рисунке не показано). Более того, изменение t6 в условиях общей гипертермии, судя по математической модели, существенно не влияет на температуру глубоких слоев мозга, изменяя главным образом температуру более поверхностных слоев его (покровы головы)1.

Эти результаты имеют практическое значение. Во-первых, на практике о температуре мозга судят в основном по температуре в области барабанной перепонки. Можно показать, что эта температура t есть результирующая между температурой мозга t3 и температурой покровов головы t4, т. е. t = n1t3 + n2t4, где n1 < 1, n2 < 1.

Поэтому снижение температуры в области барабанной перепонки, по-видимому, не означает, что и температура мозга понизилась столь же значительно.

Во-вторых, слабая зависимость температуры мозга от температуры воды, охлаждающей голову, делает излишним чрезмерное охлаждение воды, что связано со значительным усложнением аппаратуры. В-третьих, следует уделить серьезное внимание разработке методов, позволяющих обеспечить более высокий температурный градиент между «сердцевиной» тела и головным мозгом при гипертермии (например, охлаждение шеи).

  1. Распределение температуры в теле человека при различных значениях коэффициента а4.

Пусть t5 — const, t6 — const и коэффициент α1 — const. Рассмотрим зависимость распределения температуры в теле человека от величины коэффициента α4, связанного с интенсивностью подачи воды, охлаждающей голову.

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека

Температура различных областей тела человека в зависимости от величины коэффициента α4.
а — «сердцевина» тела; б — головной мозг; в — оболочки головы; г — область барабанной
перепонки. Значения α4: 1 — 0,6; 2 — 0,8; 3 — 1,0; 4 — 1,2.

Из рисунка видно, что изменение величины коэффициента α4 практически не изменяет температуру «сердцевины» тела и кожи (не показано). Заметно изменяется температура мозга, хотя и в этом случае меньше, чем можно было судить по изменениям температуры в области барабанной перепонки.

Из сравнения результатов исследования, изложенных в пунктах 3 и 4, видно, что изменение величины коэффициента α4, т. е. изменение интенсивности подачи холодной воды на поверхность головы, является более эффективным средством снижения температуры мозга, чем уменьшение температуры воды, охлаждающей голову.

Так как при этом температура «сердцевины» (при достаточно больших значениях коэффициента α1) практически не изменяется, то разность температуры ∆t = t2 — t3 увеличивается, что имеет большое практическое значение.

Таким образом, изменяя значения t5, мы в основном устанавливаем высоту стационарного уровня нашей системы. Изменяя коэффициент α1, существенно влияем на время выхода системы на этот уровень, а величиной коэффициента α4 определяем разность температур между различными зонами исследуемого объекта.

В результате разработки многочисленных вопросов медико-технического обеспечения общей искусственной гипертермии в НИИ онкологии и медицинской радиологии Министерства здравоохранения БССР был создан и оборудован специальный гипертермический блок, состоящий из предпроцедурной комнаты, гипертермического зала, экспресслаборатории и стерилизационной.

1 Зоны мозга и покровы головы избраны весьма условно. В связи с этим полученные результаты нуждаются в более детальном исследовании и экспериментальном подтверждении.


«Применение гипертермии и гипергликемии при лечении
злокачественных опухолей», Н.Н.Александров,
Н.Е.Савченко, С.З.Фрадкин, Э.А.Жаврид

Популярные статьи разделаПопулярные статьи раздела