Ćwiczenie 3
Czynniki fizyczne. Wpływ czynników środowiskowych na ustrój człowieka
1. Wpływ prądu i stałego na ustrój człowieka
Zjawisko elektrochemiczne
Elektrokinetyczne
Elektrotermiczne
Działanie biologiczne prądu stałego
2. Elektroterapia
3 . Mechanizm działania biologicznego promieniowania
Ultrafioletowego
Widzialnego
Podczerwonego
Elektromagnetycznego
Ultradźwięków
zastosowanie w lecznictwie, profilaktyce i diagnostyce
Ćwiczenie 4
Zaburzenia termoregulacji.
Gorączka
Mechanizmy termoregulacji
Przyczyny i skutki zaburzeń termoregulacji
Mechanizm powstawania gorączki i jej biologiczne skutki
Pirogeny egzo i endogenne
Hypertermia a gorączka
Hpertermia - udar cieplny, oparzenia
Hypotermia - odmrożenia.
Wpływ prądu stałego i zmiennego na ustrój
Wpływ prądu stałego na organizm
Prądem stałym nazywa się taki prąd elektryczny który w czasie przepływu nie zmienia kierunku ani wartości natężenia.
W tkankach prąd płynie najkrótszą drogą o najmniejszym oporze.
W skórze są to ujścia i przewody wyprowadzające gruczołów potowych i łojowych, głębiej prąd płynie w przestrzeniach międzykomórkowych oraz wzdłuż naczyń krwionośnych, limfatycznych i nerwów .
Przewodnictwo elektryczne tkanek zależy od zawartości wody i stężenia w niej elektrolitów. Jest tym większe im więcej jest jonów w tkance.
Dobre przewodnictwo wykazują: krew, mocz, limfa, płyn mózgowo-rdzeniowy, mięśnie, tkanka łączna.
Złe przewodnictwo wykazują : tkanka tłuszczowa, nerwy, ścięgna, torebki stawowe, kości.
Przepływowi prądu stałego przez tkanki towarzyszy wiele zjawisk fizykochemicznych oraz fizjologicznych do których zaliczyć należy:
Działanie elektrotermiczne polega na powstawaniu w tkankach ciepła pod wpływem prądu elektrycznego jest tym większe, im większe jest natężenie prądu. Stąd przy prądach o małym natężeniu dochodzi zazwyczaj do małych miejscowych oparzeń, podczas gdy przy prądach o dużym natężeniu dochodzi do zwęglenia poszczególnych tkanek lub całego ustroju.
Działanie elektrochemiczne związane z elektrolizą, występującą w czasie przepływu prądu przez elektrolity tkankowe. Polega na właściwości rozszczepiania elektrolitów na skutek wędrowania anionów do anody, a kationów do katody. Działanie elektrolityczne prądu występuje wyraźnie tylko w prądzie stałym, gdyż w prądzie zmiennym wskutek stałej zmiany biegunów następuje stałe odwracanie procesu elektrolizy. Podczas działania prądu stałego wskutek znacznego nagromadzenia anionów przy biegunie dodatnim występuje martwica skrzepowa, przy biegunie ujemnym martwica rozpływna.
Katoda - 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
Anoda 2Cl + H2O → 2 HCl + O
Działanie elektrokinetyczne - polega na przesunięciu względem siebie faz rozproszonej i rozpraszającej koloidów tkankowych pod wpływem pola elektrycznego. Do zjawisk elektrokinetycznych należą elektroforeza i elektroosmoza.
elektrtoforeza - ruch jednoimiennie naładowanych cząsteczek fazy rozproszonej
( dodatnie do katody , ujemne do anody ) względem fazy rozpraszajacej
elektroosmoza - ruch całego ośrodka czyli fazy rozpraszającej do fazy rozproszonej
( na błonach półprzepuszczalnych faza rozproszona jest unieruchomiona na powierzchni błon a porusz się tylko faza rozpraszająca )
Działanie biologiczne
polega na wywoływaniu określonych, różnorodnych reakcji ustrojowych. Na ogół prądy o napięciu poniżej 50 V nie są dla ustroju ludzkiego niebezpieczne. Decydujące znaczenie w działaniu prądu na ustrój ma nie napięcie prądu, lecz jego natężenie. '
Skutki biologiczne działającego prądu o różnych natężeniach:
l. Prąd o natężeniu poniżej 25 mA. Z chwilą przekroczenia progu pobudliwości następuje działanie prądu na mięśnie poprzecznie prążkowane, powodujące skurcze tężcowe mięśni. W razie zadziałania tego prądu na mięśnie oddechowe może nastąpić zatrzymanie oddychania i, śmierć wskutek uduszenia. Niezależnie od tego prąd o tym natężeniu powoduje ogólną zwyżkę ciśnienia tętniczego krwi wywołaną stanem skurczowym mięśni.
2. Prąd o natężeniu od 25 do 75 mA. Prąd o tym natężeniu przepływając przez kończyny górne, klatkę piersiową działa przede wszystkim na czynność serca, powodując migotanie komór. Jeżeli migotanie komór trwa ponad 5-6 min, powoduje ono zejście śmiertelne. Prąd o tym natężeniu powoduje silniejszy stan skurczowy mięśni oddechowych z następowym uduszeniem oraz podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi.
3. Prąd o natężeniu od 75 mA do 3-4 A Jest to zakres prądu najsilniej działający na czynność serca. Zazwyczaj prąd ten powoduje nieodwracalne migotanie komór z zatrzymaniem serca w rozkurczu i zejście śmiertelne.
4. Prąd o natężeniu powyżej 5 A na ogół nie wywołują migotania komór i dlatego są mniej niebezpieczne. Ich główne działanie szkodliwe polega na wywoływaniu mniej lub bardziej rozległych oparzeń - zależnie od natężenia prądu.
Zmiany powstające w ustroju pod wpływem działającego prądu można podzielić na:
zmiany anatomiczne - polegają na działaniu termicznym prądu
oparzenia ( I, II, III, stopnia)
zakrzepy naczyń krwionośnych (zgorzel kończyny porażonej)
porażenia ośrodkowego układu nerwowego
porażenia obwodowego układu nerwowego
zmiany czynnościowe
zaburzenia pracy serca (migotanie komór)
zmiany chorobowe naczyń wieńcowych
pobudzenie mięśni oddechowych do skurczów tężcowych (zatrzymanie oddechu)
skurcz tężcowy mięśni poprzecznie prążkowanych (zginaczy lub prostowników)
Elektroterapia
dział fizykoterapii posługujący się w celach leczniczych prądem elektrycznym: stałym, impulsowym małej,
średniej i wielkiej częstotliwości
Miejscowe zmiany pod wpływem prądu stałego wykorzystywanego w lecznictwie:
Odczyn ze strony naczyń krwionośnych:
Prąd stały elektryczny powoduje rozszerzenie naczyń krwionośnych. W przebiegu odczynu można wyróżnić trzy okresy:
· Okres pierwszy - rozszerzenie naczyń powierzchownych skóry; zaczerwienienie skóry
· Okres drugi - rozszerzenie naczyń po upływie ok. 30 min słabnie lub ustępuje
· Okres trzeci - głębokie przekrwienie tkanek utrzymujące się do kilku godzin
5
Przekrwieniu towarzyszy miejscowe żywoczerwone zabarwienie skóry zwane rumieniem galwanicznym, który powstaje pod wpływem uwalnianej z magazynów tkankowych histaminy i innych związków rozszerzających naczynia krwionośne.
Reakcja nerwów i mięśni na prąd stały:
Przepływający przez nerwy i mięśnie prąd stały nie pobudza ich. Przyczyną powstawania bodźca elektrycznego nie jest sam prąd lecz dostatecznie szybka zmiana jego natężenia w czasie. Skurcz mięśnia powstaje w czasie włączania i wyłączania prądu, pod warunkiem jednak, że powstająca wówczas zmiana natężenia będzie dostatecznie szybka. Przepływający przez nerwy i mięśnie prąd nie powoduje wprawdzie ich pobudzenia ale zmienia pobudliwość tkanki nerwowej wykorzystywaną w zabiegach elektroleczniczych.
Zabiegi elektrolecznicze przy użyciu prądu stałego:
Galwanizacja rodzaj elektroterapii polegający na wykorzystaniu prądu stałego (o niskim napięciu ok. 50 V i małym natężeniu ok. 0.01-0.5 mA/cm2), wytwarzanego przez specjalne aparaty przetwarzające prąd zmienny na prąd stały ~
Wskazania: nerwobóle, przewlekłe zapalenia nerwów, splotów i korzeni nerwowych w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa czy wypadnięcia jądra miażdżystego, leczenie porażeń wiotkich, zaburzenie krążenia obwodowego, przewlekłe owrzodzenia podudzi, przyspieszenie procesów gojenia się ran, resorpcja wysięków, krwiaków, obrzęków.
Jonoforeza metoda lecznicza polegająca na miejscowym wprowadzeniu leków do organizmu przez skórę lub śluzówkę za pomocą prądu stałego. Ilość wprowadzonego leku jest proporcjonalna do napięcia prądu i czasu jego przepływu. Od strony anody wprowadzane są jony metali, alkaloidy, od strony katody aniony. Najczęściej stosowanymi środkami są: hydrokortison, histamina, butapirazol, jod, wapń, salicylany.
Wskazania: jod - blizny, przykurcze bliznowate, lodokaina, prokaina -neuralgie epikondylopatie, zap. tk. okołostawowych, salicylany ( naproxen ) przewlekłe zap. stawów , artozy, urazy sportowe,przeciazenia sciegien i stawów, histamina - rwa kulszowa, przewlekłe zapalenia stawów, owrzodzenia troficzne, odmrożenia
Kąpiele elektryczno-wodne zabiegi elektrolecznicze w których część lub całe ciało znajdujące się w kąpieli wodnej poddane zostaje działaniu prądu stałego. Wyróżnia się kąpiele elektryczno-wodne komorowe oraz kąpiele elektryczno wodne całkowite.
Wskazania : zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa, choroba zwyrodnieniowa stawów, niedowłady, nerwobóle:
Elektrodiagnostyka i zabiegi elektrolecznicze przy użyciu prądu o małej częstotliwości - prądy impulsowe
Do prądów małej częstotliwości zalicz się prądy złożone z impulsów elektrycznych o różnym przebiegu i częstotliwości od 0,5 do 500 Hz.
Prądy impulsowe stosuje się przede wszystkim do elektrodiagnostyki układu nerwowo - mięśniowego i elektrostymulacji mięśni.
W elektrodiagnostyce układu nerwowo mięśniowego wyróżniamy
l. metody jakościowe polegające na obserwacji rodzaju siły i skurczu mięśnia szkieletowego po zadziałaniu określonego impulsu elektrycznego. Metodami jakościowymi bada się pobudliwość nerwu ruchowego i mięśnia oraz określa się ewentualne odchylenia od normy.
metody ilościowe, w których określa się wielkość pobudliwości mięśnia.
Elektrodiagnostyka jest pomocniczą metodą badania stanu czynnościowego układu nerwowo mięśniowego.
Elektrostymulacja to zabieg leczniczy wykorzystujący prądy impulsowe do leczenia zaburzeń nerwowo-mięśniowych.
Zasadą jest wykorzystanie zjawiska akomodacji
( przystosowanie się do prądu o wolno narastającym natężeniu - brak skurczu ) natomiast chore mięśnie reagują natychmiastowym skurczem.
Wskazania - m. prążkowane: porażenia wiotkie ( ch. Heinego- Medina ), zapobieganie zanikom mięśniowym , usprawnienie upośledzonych grup mięśni
m. gładkie - zaparcia 9 zaburzenia mięśniówki jelit ) i pooperacyjna atonia pęcherza moczowego
Prądy diadynamiczne ( DD )
prądy powstałe w wyniku prostowania prądu sinusoidalnego zmiennego o częstotliwości
50 Hz
Działanie biologiczne na ustrój
przeciwbólowe - podwyższenie progu bólowego
przekrwienne - stymulacja wydzielania substancji histaminopodobnych
( rozszerzenie naczyń krwionośnych )
Wskazania :zespoły bólowe w przebiegu choroby zwyrodnieniowej kręgosłupa, nerwobóle, zapalenia okołostawowe, ch. zwyrodnieniowe stawów, stany po urazach narządu ruchu
Drgania elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości
Istota leczniczego oddziaływania drgań polega na wytwarzaniu w tkankach ciepła.
Zabiegi , w których na tkanki ustroju działają elektryczne , magnetyczne elektromagnetyczne pola wielkiej częstotliwości noszą nazwę diatermii, czyli głębokiego przegrzania.
W zależności od długości fali i częstotliwości drgań wyróżniamy:
Diatermie długofalowa
O czestotliwości od 1 MHz do 5 MHz ( zastosowanie w chirurgii )
Diatermię krótkofalową
O częstotliwości od 13,56 MHz do 40,68 MHz i długości fali od 22,12 m do 7,38 m
Diatermię mikrofalową
O czestotliwości od 433,92 MHz do 2450 MHz i długosci fali od 69 cm do 12,5 cm
Działanie biologiczne diatermii krótkofalowej
-rozszerzenie naczyń krwionośnych oraz zwiększenie ich przepuszczalności
zwiększenie przepływu krwi tętniczej
przyspieszenie procesów wchłaniania tkankowego
przyspieszenie komórkowej przemiany materii
leukocytoza w tkankach przegrzewanych
-obniżenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej
-obniżenie progu bólowego
- obniżenie napięcia mięśni
Wskazania terapeutyczne: wszelkiego rodzaju podostre i przewlekłe stany zapalne
Przeciwskazania: nowotwory, gruźlica ciąża, wylewy krwawe do narządów wewnętrznych
( w tym i pourazowe ) ch. wrzodowa żołądka i XII-cy, ropne zapalenie pecherzyka żółciowego i ucha środkowego,ropnie, obrzęki, żylakowatość i owrzodzenia troficzne
Diatermia mikrofalowa
Działanie biologiczne to głownie wytworzenie ciepła na drodze oscylacji jonów w elektrolitach ( dotyczy tkanek z dużą zawartością wody - krew, mięśnie )
Wskazania : są ograniczone z powodu na powierzchowne oddziaływanie mikrofal ( skóra ) przewlekłe zapalenia stawów, zapalenia okołostawowe, nerwobóle
Przeciwskazania : jak przy DD krótkofalowej + szkodliwe działanie na gałki oczne i
tk. rozrodczą - jajniki , jadra ( dotyczy obsługę aparatów )
Skutki działania prądu elektrycznego na organizm ludzki i pierwsza pomoc
Skutki działania prądu elektrycznego na organizm człowieka można rozpatrywać jako fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub biologiczne (np. zaburzenia czynności). Prąd stały działa na człowieka inaczej niż prąd zmienny. Prądy przemienne o dużej częstotliwości nie wywołują zaburzeń przewodnictwa w nerwach, skurczów mięśni i zaburzeń w czynnościach mięśnia sercowego, mogą jednak doprowadzić do uszkodzeń wskutek wytwarzania ciepła na drodze przepływu przez ciało. Prądy o bardzo dużych częstotliwościach (kilka tysięcy Hz) mają stosunkowo małą zdolność do przenikania w głąb tkanek. Im częstotliwości są większe, tym działanie jest bardziej powierzchniowe.
W praktyce najbardziej niebezpieczne dla człowieka są prądy przemienne o częstotliwości 50, 60Hz, a więc częstotliwości przemysłowej. Progowe wartości odczucia przepływu prądu przez elektrodę trzymaną w ręku wynoszą:
Prąd / Płeć Mężczyźni Kobiety
Stały/ 5,0 mA / 3,5 mA
Zmienny (50..60Hz)/ 1,1 mA / 0,7 mA
Prąd przemienny przepływając przez mięśnie, powoduje ich silne skurcze. Człowiek obejmujące ręką przewód doznaje skurczu mięśni zginających palce, co powoduje powstanie zjawiska zwanego przymarzaniem (nie udaje się oderwać ręki od przewodu). Górna granica wartości prądu oderwania (samo uwolnienia) wynosi 10...12 mA przy częstotliwości prądu 50...60Hz.
Skutki przepływu prądu przez ciało zależą od jego wartości, drogi i czasu przepływu oraz stanu zdrowotnego poparzonego. Decydujący wpływ, gdy chodzi o niebezpieczeństwo porażeń ma wartość prądu i czas przepływu. Prąd przepływający przez ciało człowieka wpływa na wartość rezystancji wewnętrznej ciała oraz na wartość niewielkiej, lecz najbardziej niebezpiecznej składowej prądu przepływającego przez serce.
Przepływ krwi w naczyniach krwionośnych jest wywołany pracą serca. Mimo, że przez serce przepływa niewielka wartość prądu, może ona spowodować śmiertelne skutki - najczęściej występuje migotanie komór sercowych. Stan ten należy do najtrudniej odwracalnych. Istotnym czynnikiem decydującym o wystąpieniu tego zjawiska jest czas przepływu prądu, a w przypadku krótkich przepływów, moment na który on przypadł. Jeśli przypada na początek rozkurczów (przerwa w pracy serca), to prawdopodobieństwo wystąpienia migotania jest bardzo duże. Przy czasie przepływu krótszym od 0,2s wystąpienie migotania komór jest rzadkie.
W czasie rażenia występują również zaburzenia oddychania. Przepływ prądu przez mózg może spowodować zahamowanie czynności ośrodka oddechowego sterującego czynnością oddychania. Doprowadza to w krótkim czasie do ustawania oddychania, krążenia krwi (z powodu braku tlenu) i śmierć. Podczas przepływu prądu przez klatkę piersiową dochodzi więc do skurczu mięśni oddechowych, co w konsekwencji prowadzi do uduszenia.
Podczas przepływu prądu elektrycznego przez organizm ludzki następuje pobudzenie, a następnie porażenie układu nerwowego. Skutkiem tego jest utrata przytomności. Może ona być spowodowana:
Zatrzymaniem krążenia wywołanym niedostateczną pracą serca, migotaniem komór lub zatrzymaniem serca.
- Przepływem prądu bezpośrednio przez czaszkę i mózg
Wytwarzanie się dużej ilości ciepła przy przepływie prądów o wysokim napięciu może w ciągu kilku sekund wywołać nieodwracalne uszkodzenie lub zniszczenie mózgu.
Przepływ prądu przez ciało powoduje wytwarzanie ciepła na drodze tego przepływu. Wzrost temperatury może prowadzić do nieodwracalnych uszkodzeń organizmu człowieka. Najczęściej spotyka się uszkodzenia skóry. W miejscu wejścia prądu powstają oparzenia; od zaczerwienienia skóry, powstawania pęcherzy oparzeniowych, po martwicę skóry i zwęglenie.
Przepływ prądu elektrycznego może spowodować również uszkodzenia mięśni. W wyniku gwałtownych skurczów może nastąpić przerwanie włókien mięśnia. Mogą wystąpić również zmiany w strukturze włókien mięśniowych, a także uszkodzenia kości.
Często spotyka się uszkodzenia ciała spowodowane pośrednim działaniem prądu elektrycznego, gdy nie przepływa on przez ciało. Dzieje się tak w przypadkach powstania łuku elektrycznego, w wyniku zwarcia w urządzeniach elektrycznych.
Łuk elektryczny może spowodować mechaniczne uszkodzenia skóry, mające wygląd ran ciętych, kłutych lub postrzałowych. Towarzyszą temu często poważne oparzenia skóry powstałe również w wyniku zapalenia się odzieży. Łuk elektryczny może wywołać również uszkodzenie cieplne i świetlne narządu wzroku.
Do urazów wywołanych pośrednio przez prąd należy zaliczyć także złamania i inne obrażenia wynikłe wskutek upadku z wysokości wskutek odruchowej reakcji na porażenie.
Pierwsza pomoc w wypadku porażenia prądem
1. Uwolnić człowieka porażonego spod napięcia.
2. Rozpoznać stan zagrożenia porażonego
Zastosować najlepszą metodę ratownictwa.
Ad 1.Należy pamiętać, że niebezpieczne dla ratownika są:
bezpośrednie zetknięcia gołych rąk ratownika z ciałem porażonego;
równoczesne używanie obu rąk przy odciąganiu spod napięcia;
mokre podłoże;
bliskie sąsiedztwo urządzeń pod wysokim napięciem
brak równowagi.
Po pierwsze należy stwierdzić czy porażony jest przytomny
.
Ad 2 .Z człowiekiem przytomnym można nawiązać kontakt słowny, ma niewątpliwe utrzymane krążenie krwi i oddychanie. Ratownik powinien zając się uszkodzeniami ciała, takimi jak oparzenia, złamania itp. Oraz przygotowaniem do transportu.
Jeżeli człowiek jest nieprzytomny, to należy sprawdzić czy:
oddycha prawidłowo;
nie oddycha lub oddycha bardzo słabo, ale krążenie krwi jest utrzymane;
nie oddycha i brak krążenia krwi.
Ad 3. Pierwsza pomoc składa się z dwóch zasadniczych elementów:
Zabiegów ożywiających.
Przywracanie i podtrzymywanie drożności oddechowej;
Sztuczne oddychanie;
Sztuczne krążenie z równoczesnym oddychaniem.
Opatrzeniu obrażeń
polega na zabezpieczeniu oparzeń skóry, złamań, zwichnięć, zranień i krwotoków, stłuczeń
Światłolecznictwo
polega na wykorzystywaniu dla celów leczniczych:
l. promieniowania podczerwonego o długości fali od 770 do 15 000 nm,
2. promieniowania widzialnego o długości fali od 400 do 760 nm
3. promieniowania nadfioletowego o długości fali od 380 do 200 nm.
Działanie biologiczne.
Zależy ono od głębokości przenikania fal świetlnych do skóry. Światło o falach krótszych niż 200 nm nie przenika do skóry i zostaje prawie całkowicie pochłonięte przez warstwę rogową naskórka. Wraz ze wzrostem długości fal zwiększa się zdolność światła do wnikania do skóry, osiągając swój szczyt przy długości fal 750 nm.
Najbardziej czynną część widma słonecznego, stanowią promienie nadfioletowe.
Działanie światła na skórę znajduje swój biologiczny wyraz:
1) we wpływie cieplnym podczerwieni, światła widzialnego i UV;
2) w działaniu fotochemicznym światła widzialnego o krótkich falach i UV.
UVA iest promieniowaniem o długości 320-400 nm, jest mniej rumieniogenne, ale za to bardziej barwnikotwórcze od UVB. W dużych dawkach powoduje pigmentację skóry, czyli ciemnienie wskutek utleniania melaniny (barwnika już istniejącego w zdrowej skórze). Ilość UVA docierająca do powierzchni ziemi jest znacznie większa niż UVB. Wysokie dawki UVA mogą wzmacniać odczyny rumieniowe i zwiększać niekorzystne efekty biologiczne promieniowania UVB.
UVB jest promieniowaniem o długości fali od 290 do 320 nm wywołuje:
· odczyny rumieniowe (melanogenezę)
· odpowiada za syntezę witaminy D,
· wtórne przebarwienia,
· powoduje przerost warstwy rogowej naskórka
· działa rakotwórczo
W wyniku ekspozycji skóry na te fale dochodzi do uwalniania się w niej szeregu mediatorów, z których histamina odgrywa największą rolę. Źródłem dla niej są ziarnistości komórek tucznych, stanowiące magazyn biogennych amin. Proces ten pobudza enzymatyczną czynność melanocytów, co powoduje porumieniowe ściemnienie skóry (opaleniznę). Z drugiej strony wzmożona melanogeneza pobudza syntezę ziarnistości komórek tucznych.
Należy podkreślić, że prawidłowe dawkowanie promieni nadfioletowych wymaga przede wszystkim:
· znajomości natężenia światła emitowanego przez palnik lampy kwarcowej
· znajomości indywidualnej wrażliwości organizmu na bodźce fizyczne
· Ustalenia odpowiednich warunków naświetlania (odległość, czas, MED (minimal erythema dosi)
Jeśli naświetlań dokonuje się lampą emitującą równocześnie promienie nadfioletowe i podczerwone, to oprócz ustalenia dawki promieniowania UV testem biologicznym należy określić dawkę (podprogową lub progową) promieniowania podczerwonego na podstawie wrażeń cieplnych odbieranych przez pacjenta.
Promieniowanie podczerwone
Działanie biologiczne promieniowania podczerwonego związane jest z podniesieniem przez nie temperatury tkanek w następstwie zwiększenia energii kinetycznej ich cząsteczek. W czasie działania promieni podczerwonych na skórę powstaje miejscowy rumień, zanikający wkrótce po zabiegu. Zaczerwienienie skóry jest raczej nierównomierne, spowodowane rozszerzeniem głębiej położonych naczyń krwionośnych skóry.
Promieniowanie podczerwone wykorzystuje się
· w leczeniu trudno gojących się ran,
· stanach zapalnych tkanek miękkich
· nadmiernych odczynach po promieniach nadfioletowych (filtr czerwony).
· zmianach pourazowych
Helioterapia.
Naświetlania promieniami słonecznymi są zabiegiem bardzo popularnym i szeroko stosowanym. Przeważnie wykonuje się je bez specjalnej kontroli lekarskiej oraz umiejętnego stopniowania, co niejednokrotnie, zwłaszcza gdy istnieją przeciwwskazania, może być niekorzystne dla ustroju.
Rumień skóry wywołuje zarówno UVB, jak UVA. Im krótsze są fale UV, tym mniejsza ich dawka wywołuje odczyny rumieniowe skóry. Przebarwienie skóry po UVB rozwija się po upływie 48-72 godzin od naświetlania. Jest ono wynikiem pobudzenia czynności melanosomów. Opaleniznę wyprzedza odczynowe zgrubienie warstwy rogowej naskórka i jego akantoza, ograniczające wnikanie do skóry następnych dawek promieni UV.
UVC światła słonecznego nie dociera do ziemi i nie odgrywa roli w posłonecznych odczynach skóry. Stanowiąc natomiast część widma sztucznych źródeł światła, wywiera silne działanie rumieniotwórcze, przeciwbakteryjne i karcynogenne.
Wpływ promieni nadfioletowych na ustrój
l. Wpływ promieniowania na skórę:
· Działanie bodźcowe na zakończenia nerwowe w skórze
· Zwiększona odporność skóry na zakażenia
· Pobudzenie proliferacji naskórka i zwiększenie przekrwienia skóry (leczenie ran i owrzodzeń, zwłaszcza troficznych)
· Zmiany fotochemiczne w skórze
2. Wpływ promieniowania na podstawową przemianę materii (zwiększenie PPM jako skutek bodźcowego działania na gruczoły wydzielania wewnętrznego - przysadkę, nadnercza, jajniki jądra )
3. Wpływ promieniowania na gospodarkę mineralną ustroju.
Promienie UV wywierają wpływ na gospodarkę mineralną zwłaszcza wapnia i fosforu. Zmniejszony poziom wapnia i fosforu we krwi, zachwiany ich wzajemny stosunek oraz upośledzenie wchłaniania z pożywienia w przewodzie pokarmowym jest wyrazem niedoboru witaminy D. Promienie UV wytwarzają w skórze wit. D, która zwiększa przyswajanie wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego oraz utrzymują ich poziom we krwi zabezpieczając kości od odwapnienia.
Korzystny wpływ naświetlań UV otrzymujemy stosując je w schorzeniach, w których poziom składników mineralnych (wapń, fosfor) jest obniżony (krzywica, tężyczka, źle gojące się złamania, złamania samoistne, gruźlica kości) oraz u kobiet w okresie ciąży
4 Wpływ promieniowania na krew i układ krwiotwórczy
· Zwiększenie liczby erytrocytów i hemoglobiny, leukocytów, okresowo pytek krwi
· Przemijający spadek poziomu cukru i kwasu mlekowego
· Wzrost glikogenu w mięśniach i wątrobie
· Zwiększenie ilość ciał histaminopodobnych (zwiększenie przepuszczalności naczyń)
5. Wpływ promieniowania na układ nerwowy
· Naświetlanie dawkami biologicznymi promieniami UV powoduje zmniejszenie pobudliwości nerwowej
· Przy przedawkowaniu występują objawy podniecenia, bezsenność, podrażnienie układu nerwowego
6. Wpływ promieniowania na ciśnienie krwi
· Naświetlania ogólne powodują obniżenie ciśnienia krwi
Wskazania do naświetlań promieniami nadfioletowymi:
· Choroby skóry: łuszczyca, przewlekłe zmiany wypryskowe, bielactwo, łysienie plackowate
· Zespoły bólowe w przebiegu zmian zwyrodnieniowych, dyskopatii, zespołów korzeniowych
· Zapalenia stawowe, mialgie
· Nefrogenny świąd, neurodermitis
· Profilaktyka, leczenie krzywicy
· Rekonwalescencja, zwiększona podatność na infekcje
· Zaburzenia regulacji wegetatywnej
Fotochemioterapia (PUVA)
W metodzie fotochemioterapii dla wywołania reakcji fotodynamicznej stosuje się preparaty pochodne furokumaryn, najczęściej 8-metoksypsoralen (8 MOP), podawane doustnie na 2 godziny przed naświetlaniem
Selektywna fototerapia (SUP)
Fototerapia przeprowadzana za pomocą naświetlań pasmem UVB wspomaganym przez UVA z pominięciem doustnego podawania psolarenów. Wspomagające działanie UVA w selektywnej fototerapii polega m.in. na tym, że promienie te są czynnikiem wzbudzającym bezpośrednie ciemnienie skóry, co zwiększa jej ogólną tolerancję w stosunku do promieni UV.
Ultradźwięki, fale akustyczne o częstotliwości wyższej niż 16 kHz (tj. przekraczającej górny próg słyszalności dla człowieka) i niższej od 100 MHz (hiperdźwięk). W naturze ultradźwięki emitowane są przez niektóre ssaki (m.in. nietoperze i delfiny) i wykorzystywane przez nie do echolokacji.
Analogiczne zastosowanie znajdują ultradźwięki w technice. Ponadto, ze względu na silną zależność właściwości rozchodzenia się ultradźwięków w danym ośrodku od jego budowy, służą one do badania struktury różnych ciał, m.in. organizmów żywych (tzw. ultrasonografia). Zogniskowanych wiązek ultradźwięków używa się do odrywania ciał stałych z bardziej elastycznego podłoża (usuwanie kamienia nazębnego, rozbijanie kamieni nerkowych, oczyszczanie powierzchni metali przed lutowaniem itd.).
Energia drgań ultradźwięków może być też wykorzystana do rozpylania aerozoli i emulsji, a nawet do spawania.
Litotrypsja, kruszenie kamieni (kamica) w pęcherzu moczowym przyrządem (litotryptor) wprowadzonym przez cewkę.
Można wykonać litotrypsję ślepą lub optyczną, działając falą elektrohydrauralityczną lub falą ultradźwiękową. Pokruszone odłamki ewakuuje się ewakuatorem (gruszka Bigelowa lub Ellika).
Obecnie najczęściej stosuje się litotrypsję w nerce dwoma sposobami: przezskórnie - za pomocą ultradźwięków, lub nieinwazyjnie za pomocą fal uderzeniowych wytwarzanych w lipotrypterach (ESWL).
Nefroskop, przyrząd optyczny przystosowany do oglądania wnętrza nerki. Wprowadza się go przez uprzednio przygotowany kanał przezskórny do miedniczki nerkowej.
Przez nefroskop operacyjny można kruszyć kamienie miedniczki i kielichów (falą ultradźwiękowaJ lub wprowadzić kleszczyki do usuwania drobnych kamieni (kamica).
Inhalator, aparat do rozpylania płynów leczniczych przeznaczonych do wziewania (inhalacja). Obok dawniej stosowanych aparatów parowych, stosuje się obecnie napęd elektryczny lub rozpylanie przy użyciu ultradźwięków. Pozwala to na uzyskanie niezwykle drobnych cząsteczek, co umożliwia przenikanie ich do drobnych oskrzelików, a nawet pęcherzyków płucnych.
Nebulizator, mgielnik, przyrząd lub aparat służący do rozpraszania płynu na bardzo drobne cząsteczki, do wytwarzania mgły (nebula - mgła, nebulizacja).
Nebulizatory mechaniczne są najprostszymi urządzeniami, działającymi na zasadzie rozpylacza. Nebulizatory ultradźwiękowe są aparatami złożonymi i najbardziej wydajnymi. Powszechnie stosowane w terapii oddechowej.
Fakoemulsyfikacja, metoda operacji zaćmy polegająca na rozdrobnieniu soczewki za pomocą ultradźwięków i aspiracji powstałych mas soczewkowych.
Ultrasonoterapia, leczenie ultradźwiękami. Ich wpływ leczniczy polega na działaniu przeciwbólowym, zmniejszaniu napięcia mięśni, rozszerzeniu naczyń krwionośnych, hamowaniu procesów zapalnych, przyspieszaniu wchłaniania tkankowego.
Działają na autonomiczny układ nerwowy. Stosowane w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów, zapaleń okołostawowych, nerwobólów oraz zespołów bólowych.
Głowica ultradźwiękowa, podstawowy zespół obrabiarki ultradźwiękowej, składający się z przetwornika magnetostrykcyjnego wytwarzającego drgania ultradźwiękowe oraz mechanizmu ruchu posuwowego. Głowica ultradźwiękowa stosowana jest do obróbki twardych i kruchych materiałów, m.in. szkła, porcelany. Ultrasonografia, USG, badanie narządów wewnętrznych za pomocą fal ultradźwiękowych. Metoda diagnostyczna oparta na zjawisku echa ultradźwiękowego. Informacje uzyskane tą metodą mogą być przedstawione na ekranie oscyloskopowym w postaci impulsów lub w postaci obrazu rozkładu tkanek normalnych i patologicznych.
ULTRADZWIĘKI
Ultradźwięki drgania mechaniczne o częstotliwości przekraczającej granicę słyszalności ucha ludzkiego (powyżej 20 000Hz). Ultradźwięki są wykorzystywane w diagnostyce, lecznictwie, oraz w wielu procesach technicznych. W terapii energia ultradźwięków przekazywana jest drogą kontaktową z głowicy do skóry i głębiej położonych tkanek. W lecznictwie znajdują zastosowanie najczęściej ultradźwięki o częstotliwościach 800, 1000, 2400 Hz. Uważa się, że skuteczność terapeutyczna ultradźwięków zależy od prawidłowego ustalenia wskazań do ich stosowania, doboru właściwej dawki oraz metody aplikacji.
DZIAŁANIE NA ORGANIZM ULTRADŹWIĘKÓW
Ultradźwięki wywołują w ustroju ludzkim wiele zmian spowodowanych działaniem ich energii. Zmiany te możemy podzielić na miejscowe (pierwotne) i ogólne (wtórne)
Miejscowe działanie biologiczne ultradźwięków występuje w tkankach w chwili nadźwiękawiania i związane są bezpośrednio z działaniem energii ultradźwięków:
działanie mechaniczne: forma mikromasażu tkanek miękkich
działanie cieplne: wytworzenie ciepła endogennego. Za pomocą ultradźwięków można uzyskać celowane przegrzanie tkanek głębiej leżących, zwłaszcza pogranicza tkanki łącznej i kości.
działanie fizykochemiczne: przemiany i rozpad białek, zwiększenie ich przewodności elektrycznej, rozpad wody na H+ i OH-, procesy utleniania i redukcji, nasilenie szybkości dyfuzji przez błony biologiczne.
Ogólne działanie biologiczne ultradźwięków obejmuje cały organizm. Poprzez nadźwiękawianie okolic korzeni, splotów czy też zwojów nerwowych można drogą odruchową uzyskać zmiany w odległych narządach i układach ustroju. Ogólne działanie ultradźwięków jest następstwem działania mechanizmów nerwowo-humoralnych i ośrodkowych mechanizmów wyrównawczych.
Wpływ ultradźwięków na poszczególne tkanki, układy i narządy może być różnorodny, a zależy od w/w działania cieplnego i mechanicznego:
Wpływ na układ krążenia i krew
podwyższenie OB., leukocytozy
2. rozszerzenie naczyń krwionośnych (małe dawki); zastoje w krążeniu (duże dawki)
3. tachykardia, zmiany strukturalne w mięśniu sercowym (duże dawki u osób z chorobami serca),
Wpływ na skórę
l. silne przegrzanie i uszkodzenie skóry (pęcherze, koagulacja, martwica)
Wpływ na tkankę łączną i mięśnie
l. zwiększenie przekrwienia i napięcia mięśniowego (dawki słabe)
2. obniżenie napięcia mięśniowego i uszkodzenie włókien łącznotkankowych, zmiany strukturalne komórek mięśniowych, martwica (dawki duże)
Wpływ na tkankę kostną i kości
1. uszkodzenia kości w warstwach granicznych pomiędzy okostną, ochrzęstną i kością (ból okostnowy)
2. samoistne złamania kości
Wpływ na układ nerwowy
l. martwica nerwów obwodowych wskutek nieodwracalnych zmian w naczyniach odżywczych nerwów
2. zmiany czynnościowe : obniżenie pobudliwości nerwów, zmniejszenie przewodnictwa, odwracalne porażenia
3. ogniska martwicy i wybroczyny tkanki mózgowej i rdzenia przedłużonego
Wpływ na narządy miąższowe i narządy rozrodcze
l. największą wrażliwość na działanie UD wykazuje śledziona, bardzo znaczną nerki oraz wątroba i gonady
Wpływ na oko i ucho
Wpływ na nowotwory
· W 1962 r. po raz pierwszy na świecie zastosowano lasery w dermatologii.
· W 1963 r. zespół naukowców z Katedry Podstaw Radiotechniki WAT pod kierunkiem prof. dr. inż. Zbigniewa Puzewicza uruchomił pierwszy w kraju laser na ciele stałym (rubinowy). W 1965 r. na bazie tego lasera zbudowano koagulator okulistyczny i mikrodrążarkę laserową.
· W 1965 r. po raz pierwszy na świecie zastosowano laser C02 w chirurgii.
· Od 1972 r. zaczęto powszechniej wykorzystywać lasery w medycynie światowej. Wiązało się to z możliwością prowadzenia wiązki laserowej w światłowodach, co w efekcie pozwoliło na wprowadzanie promieni laserowych do jam ciała oraz narządów jamistych.
· W 1976 r. w Wojskowej Akademii Medycznej wykonano pierwsze zabiegi laryngologiczne aparaturą wykorzystującą promieniowanie lasera rubinowego.
· W latach 80. w Wydziałowym Instytucie Optoelektroniki WAT pod kierunkiem prof. dr. inż. Zdzisława Jankiewicza zbudowano m.in. lancet chirurgiczny z impulsowym laserem Nd:YAG do zabiegów w przednim odcinku oka oraz zestaw do chirurgii ogólnej z laserem Nd:YAG.
- W 1986 r. po raz pierwszy na świecie użyto lasera do rozbicia kamieni żółciowych.
Pojęcie lasera.
Jest to skrót, w którym wyjaśniona jest zasada działania: LASER - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, czyli wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania. Fenomen lasera nie jest związany ze sposobem działania czy skomplikowaną konstrukcją, lecz z rodzajem światła, jakie urządzenie to emituje. Jest to bardzo skupiona, równoległa wiązka światła monochromatycznego, a więc o jednej ściśle określonej barwie (długości fali) i bardzo dużej intensywności. Promieniowanie laserowe jest promieniowaniem optycznym, czyli falą elektromagnetyczną, która niesie ze sobą energię. W laserze wykorzystuje się efekty wzajemnego oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią, czyli z tzw. ośrodkiem aktywnym, którym może być ciecz, ciało stałe lub gaz. W wyniku tego oddziaływania zachodzą zjawiska prowadzące do wzmocnienia i generacji (wytwarzania) promieniowania. Laser musi zawierać materiał aktywny (ośrodek wzmacniający), źródło wzbudzenia (układ pompujący) i obszar umożliwiający wzmocnienie - rezonator.
Typy laserów wykorzystywane w medycynie.
Lasery zaczęły być wykorzystywane w medycynie właściwie od momentu swojego pojawienia się. Było to spowodowane możliwościami, jakie daje tak duże skupienie energii w małym obszarze. Pierwsze lasery zastosowano w chirurgii gałki ocznej, z biegiem lat zaczęto używać coraz nowszych typów laserów w różnych dziedzinach medycyny. Niektóre schorzenia można obecnie leczyć tylko laserem.
Ze względu na materiał aktywny wyróżnia się lasery gazowe, cieczowe, na ciele stałym i półprzewodnikowe. Do najczęściej stosowanych w medycynie laserów gazowych należą: lasery na dwutlenku węgla C02, helowo-neonowe He-Ne, lasery ekscimerowe, argonowe i kryptonowe. Z laserów na ciele stałym najbardziej znane są lasery na krysztale granatu itrowo-aluminiowego (YAG) domieszkowanego neodymem Nd, erbem Er (laser erbowy) lub holmem (laser holmowy). Jeśli chodzi o lasery półprzewodnikowe, to wykorzystywanych jest bardzo wiele ich typów emitujących promieniowanie od czerwieni do podczerwieni.
Innym kryterium podziału jest sposób zasilania i generacji, pozwalający wyróżnić lasery ciągłego działania i impulsowe.
Z punktu widzenia wartości mocy promieniowania lasery dzielimy na: małej mocy (4-5 mW), średniej mocy (6-500 mW) i dużej mocy (ponad 500 mW).
Lasery dzieli się też na wysokoenergetyczne i niskoenergetyczne. Jest to umowny podział laserów stosowanych w urządzeniach medycznych. Lasery wysokoenergetyczne, czyli chirurgiczne są wykorzystywane w zestawach przeznaczonych do destrukcji lub usuwania tkanki (cięcie, odparowanie, koagulacja). W laserach niskoenergetycznych (biostymulacyjnych) nie wykorzystuje się termicznego oddziaływania (podgrzewania). Są one używane w terapii bólu, medycynie sportowej, dermatologii, reumatologu i stomatologii, a także w diagnostyce i terapii nowotworów metodą fotodynamiczną.
Działanie lasera na tkankę biologiczną.
Działanie to zależy od parametrów promieniowania laserowego, czasu ekspozycji i właściwości tkanki biologicznej (dokładniej - od pigmentacji skóry, wieku, płci osoby poddawanej naświetlaniu). Promienie lasera działające na tkankę ulegają odbiciu od niej, rozpraszaniu i pochłanianiu (absorpcji). W sumie ok. 5% promieniowania odbija się od powierzchni tkanki, reszta dociera do niej i podlega tam procesom wielokrotnego odbicia i rozpraszania. Pochłonięta przez tkankę energia świetlna zostaje przekształcona w ciepło podnoszące temperaturę tkanki. Głębokość wnikania jest uzależniona od długości fali promieniowania laserowego. W zależności od mocy promieniowania laserowego i jego czasu działania na tkankę wyróżnia się następujące mechanizmy oddziaływania: fotochemiczne, termiczne, fotoablacyjne i elektromechaniczne.
Oddziaływanie fotochemiczne.
Reakcje fotochemiczne powodują wzrost wymiany energii między komórkami, hiperpolaryzację błony komórkowej, przyspieszenie mitozy (pośredni podział jądra, przyczyniający się do procesu wzrostu i odnowy komórek). Ten mechanizm oddziaływania promieniowania laserowego wykorzystuje się do biostymulacji i w metodzie fotodynamicznej. Metoda terapii fotodynamicznej (PDT) polega na selektywnym utlenianiu materiału biologicznego tkanki nowotworowej przez tlen singletowy lub formy rodnikowe. Pozwala, najogólniej mówiąc, na wybiórcze niszczenie tkanek nowotworowych, chroniąc jednocześnie tkanki zdrowe. Metoda ta jest stosowana w leczeniu nowotworów skóry, dróg moczowo - płciowych, płuc, przełyku, języka, gardła, jelit, pęcherza moczowego. Jest wykorzystywana również w diagnostyce nowotworów. Specjaliści oceniają, że jest bardziej selektywna od tradycyjnych metod (chirurgia, naświetlanie promieniowaniem jonizującym, chemioterapia) i ogólnie dobrze tolerowana przez pacjentów. Ostatnio wykorzystuje się ją śródoperacyjnie jako technikę wspomagającą zabiegi chirurgiczne. Stosuje się również tę metodę w leczeniu zmian nienowotworowych, w dermatologii, w inaktywacji wirusów we krwi, w usuwaniu blaszek miażdżycowych.
Metoda laserowo indukowanej fluorescencji (LIF).
Jest używana do analizy stanu tkanek biologicznych w diagnostyce miażdżycy, kamicy nerkowej i moczowej oraz wczesnych faz nowotworów. Promieniowanie laserowe wzbudzające fluorescencję, czyli świecenie tkanek jest doprowadzane światłowodem do analizowanego obszaru. Drugim światłowodem lub wiązką światłowodów jest odbierane promieniowanie emitowane przez wzbudzone tkanki. Promieniowanie to po rozszczepieniu jest następnie analizowane. Zmiany w widmach emisji chorych tkanek są spowodowane różnicą ilościową i jakościową występujących w organizmie barwników, tzw. fluoroforów. Fluorescencja w tkankach pochodzi od takich m.in. związków, jak endogenne porfiryny, melanina, beta-karoten, białka zawarte w elastynie i kolagenie, pochodne pirydoksyny. Metoda laserowo wzbudzanej fluorescencji nie jest inwazyjna, a umożliwia wykrycie chorobowo zmienionych tkanek. Światłowody można umieszczać także w endoskopach i laparoskopach.
Lasery biostymulacyjne.
Używane są w leczeniu uszkodzeń skóry, przy zabiegach chirurgii plastycznej - w przypadku ran pooperacyjnych, owrzodzeń, przy przeszczepach skóry. Często wykorzystuje się promieniowanie laserowe w leczeniu: reumatoidalnego zapalenia stawów, zesztywniającego zapalenia stawów kręgosłupa, zespołu bolesnego łokcia, kręczu szyi, tzw. zespołu bólów krzyża. Jako ciekawostkę można podać, że promieniowanie laserowe stosuje się też w akupunkturze.
inne mechanizmy oddziaływania promieniowania laserowego na tkankę.
W przypadku wspomnianego już oddziaływania cieplnego (termicznego) w pobliżu temperatury 45°C (hipertermia) obserwuje się trwałe zmiany struktury błony komórkowej. W przedziale temperatury 45-60°C rozerwane zostają błony komórkowe. Przy temperaturze powyżej 60°C następuje nekroza (martwica) tkanek w wyniku ich koagulacji. Powoduje to zamykanie naczyń krwionośnych oraz naczyń limfatycznych, co ma duże znaczenie w miejscowym leczeniu zmian nowotworowych. Przy 100°C obserwuje się ostrą nekrozę i pełne rozbicie struktur tkanki. Przy 150°C tkanka szybko odparowuje. Ten typ oddziaływania wykorzystuje się właśnie w chirurgii.
Natomiast efekty ablacyjne (ablacja - odjęcie, odwarstwienie) pojawiają się w wyniku oddziaływania impulsu promieniowania laserowego o krótkim czasie trwania na bardzo małej głębokości wnikania. Wykorzystuje się to w .okulistyce, m. in. w zabiegach przeciwjaskrowych, do przecinania zrostów tęczówkowo - rogówkowych i w ciele szklistym, do przecinania cyst oraz naczyń wrastających w rogówkę. Tą metodą odparowuje się tkankę nowotworową, usuwa skrzepy naczyniowe, przeprowadza rekanalizację naczyń krwionośnych.
Oddziaływanie elektromechaniczne, określane również fotodestrukcją, występuje przy bardzo dużych wartościach gęstości mocy promieniowania laserowego. Impuls laserowy o bardzo dużej mocy skupiony zostaje na małej powierzchni. W miejscu skupienia występuje bardzo silne pole elektryczne, które powoduje jonizację tkanki. Następuje efekt optycznego przebicia, powstaje mikroplazma generująca falę uderzeniową, wytwarzającą siły mechaniczne niszczące strukturę tkanki. Oddziaływanie elektromechaniczne jest stosowane w mikrochirurgii przedniego odcinka oka.
Zastosowanie
Dla potrzeb chirurgii zbudowano laserowy skalpel z laserem Nd:YAG. W terapii pourazowej i uśmierzania bólu zaś znalazły zastosowanie biostymulatory z laserami półprzewodnikowymi i helowo-neonowymi. Opracowane zestawy z laserem holmowym są wykorzystywane w mikrochirurgii w przednim odcinku oka, przy emulsyfikacji soczewek podczas operacji zaćmy, w leczeniu opornych na działanie antybiotyków owrzodzeń gałki ocznej oraz w leczeniu schorzeń otolaryngologicznych. Zestaw laserowy z laserem erbowym stosuje się przy próbach korekty krzywizny soczewki ocznej w przypadku dużych wad widzenia oraz w stomatologii. Opracowano zestawy laserowe do diagnostyki i terapii zmian nowotworowych skóry oraz organów wewnętrznych metodą fotodynamiczną.
Inne zastosowanie urządzeń laserowych w medycynie.
Na przykład w stomatologii do bezbolesnego leczenia zębów. Zamiast borowania można wykonać sekwencję impulsów laserowych, w wyniku której następuje usunięcie twardej tkanki zęba. Nowym sposobem leczenia niektórych postaci niedokrwiennej choroby kończyn jest przezskórne udrożnienie zmienionych miażdżycowo naczyń tętniczych za pomocą lasera. Zastosowanie "kontaktowego" lancetu laserowego, w którym promieniowanie laserowe doprowadzone światłowodem nagrzewa do wysokiej temperatury odpowiednią końcówkę szafirową umożliwia, wykorzystanie laserów w neurochirurgii.
Na świecie funkcjonują już mammografy laserowe, gdzie stosuje się nieinwazyjne promieniowanie przenikające głęboko przez tkankę. Wielkie nadzieje w okulistyce wzbudza laserowa chirurgia refrakcyjna rogówki, umożliwiająca korektę różnych wad wzroku przez modelowanie kształtu rogówki za pomocą promieniowania laserowego. Prowadzone są też próby z "laską laserową" dla ludzi niewidomych. Systemy laserowe, które się w niej znajdują, wysyłają promienie w różnych kierunkach; jeśli napotykają przeszkodę, sygnalizują jej istnienie za pomocą dźwięku lub wibracji wyczuwalnej na uchwycie laski. Coraz szerzej wykorzystywane są lasery w kosmetyce, między innymi do depilacji i usuwania naczyniaków.
Ograniczenia wykorzystywania laserów w medycynie
Przede wszystkim ich ceny. Na przykład zestaw diagnostyczny LIF do badania miejsc nowotworowych w płucach kosztuje ponad 200 tys. dolarów. Ceny laserów do terapii fotodynamicznej przekraczają 100 tys. dolarów. Wiele szpitali w Polsce nie stać na to. Sam laser to zresztą jeden element ogromnego systemu, dla którego w danym ośrodku powinna zostać stworzona cała infrastruktura.
Zalety laserów decydujące o ich coraz powszechniejszym stosowaniu w medycynie
Nie można wyobrazić sobie pewnych zabiegów chirurgicznych bez zastosowania laserów. Podczas operacji na silnie ukrwionych tkankach (na przykład wątroba, nerki), użycie skalpela laserowego powoduje natychmiastową koagulację. Po przecięciu nie ma krwawień, rany goją się dużo szybciej. Podobnie jest zastosowaniem laserów biostymulacyjnych, które ogólnie zmniejszają obrzęki i ból, przyspieszają proces gojenia, likwidują ogniska zapalne. Stwarzają dzięki tym zaletom komfort i bezpieczeństwo pacjentom poddawanym różnego rodzaju zabiegom. Lasery umożliwiają ponadto rozwój coraz dokładniejszych i bezpiecznych metod diagnostycznych.
LASEROTERAPIA
Promieniowanie laserowe jest promieniowaniem optycznym, czyli falą elektromagnetyczną. Zakres tego promieniowania obejmuje część widzialną (światło) oraz niewidzialną (ultrafiolet i podczerwień) i zajmuje stosunkowo wąskie pasmo w widmie fal elektromagnetycznych występujących w przyrodzie lub wytwarzanych przez człowieka.
Promieniowanie laserowe ma pewne specyficzne cechy w stosunku do zwykłego promieniowania optycznego. Są one następujące:
l. Promieniowanie jest emitowane z lasera w postaci mało rozbieżnej wiązki w jednym, określonym kierunku, wyznaczonym przez oś rezonatora optycznego. Wiązka promieniowania ma na ogół małą rozbieżność, to znaczy, że jej średnica nie ulega większym zmianom w miarę oddalania się od lasera. Mała rozbieżność pozwala na przesyłanie wiązki laserowej na duże odległości, a także na jej silne skupienie przez układ optyczny. Przez to można uzyskać bardzo dużą gęstość mocy promieniowania w ognisku soczewki rzędu 10^8 - 10^12 W/cm2.
2. Promieniowanie laserowe jest monochromatyczne. Żadne źródło nie emituje promieniowania o jednej długości fali. Nawet to światło, które wydaje się jednobarwne, jest złożone z fal zawartych w pewnym przedziale długości fali, dającym tzw. szerokość spektralną. Szerokość spektralna promieniowania laserowego jest bardzo mała i może osiągnąć nawet 10^-7 nm, przy czym cała energia promieniowania jest zgromadzona w tej wąskiej linii. Ułatwia to ogniskowanie wiązki laserowej i osiąganie bardzo małych rozmiarów ogniska.
3 Promieniowanie laserowe jest koherentne (spójne). Oznacza to, że występuje stały związek fazowy fali promieniowania w wiązce w czasie (spójność czasowa) i między dowolnymi punktami przekroju poprzecznego wiązki laserowej (spójność przestrzenna).
Wszystkie te właściwości stwarzają olbrzymie możliwości zastosowania promieniowania laserowego. Stosuje się je zarówno w diagnostyce, jak i w terapii.
Ze względu na zastosowania wynikające z charakteru oddziaływania na tkankę lasery stosowane w urządzeniach medycznych dzieli się na dwie grupy:
lasery wysokoenergetyczne (chirurgiczne) - hard lasers,
lasery niskoenergetyczne (biostymulacyjne) - soft lasers.
Efekty biostymulacji są związane z absorpcją promieniowania laserowego 0 małej mocy. Powoduje to biostymulację tkanki bez jej destrukcji. Zjawisko to nie jest jeszcze dokładnie poznane, ale przypuszcza się, że zaabsorbowane promieniowanie stymuluje m.in. transport elektronów w łańcuchu oddechowym i kumulację energii w ATP. Biostymulacja laserowa jest stosowana najczęściej do terapii bólu, urazów itp. oraz do przyspieszania gojenia ran, odleżyn, opryszczek i innych zmian skórnych. Biostymulacja laserowa może być łączona z akupunkturą.
Promieniowanie laserowe może być dostarczane do tkanki w sposób ciągły lub impulsowy. Jest to związane z rodzajem i właściwościami lasera oraz w pewnym zakresie określone przez użytkownika lasera.
WSKAZANIA DO ZABIEGÓW LASEROLECZNICZYCH
- trudno gojące się rany, rany pooperacyjne, owrzodzenia, przeszczepy skóry
- zmiany skórne (np. łuszczyca, trądziki)
- różnego rodzaju choroby narządu ruchu, dyskopatie, choroby reumatyczne, bóle stawowe, bóle kręgosłupa.
- choroby przyzębia
PRZECIWWSKAZANIA DO ZABIEGÓW LASEROLECZNICZYCH
Nowotwory, ciąża, menstruacja, wszczepiony rozrusznik serca, uogólnione choroby bakteryjne, choroby przebiegające z gorączką, epilepsja; stany uczuleń na światło, cukrzyca, nadczynność gruczołów dokrewnych, naświetlanie okolic oczodołów i gałek ocznych
Termoregulacja
Polega na dostosowaniu ilości ciepła wytwarzanego w organizmie ( termoregulacja chemiczna) i ciepła wymienianego między organizmem, a otoczeniem (termoregulacja fizyczna) do potrzeb bilansu cieplnego w sposób zapewniający utrzymanie homeostazy termicznej w zmiennych warunkach środowiska.
Utrzymanie względnie stałej temperatury ciała jest podstawowym warunkiem umożliwiającym funkcjonowanie organizmowi stałocieplnemu. Zmiany temperatury wewnętrznej przekraczające o 4°C normalny jej poziom prowadzą do uszkodzenia struktur komórkowych i zaburzeń aktywności enzymów.
temperatury powyżej 41,5°C grozi nieodwracalnym zmianami w mózgu.
Temperatura wewnętrzna organizmu nie jest jednakowa i zależy od zmienności warunków środowiska oraz od aktywności fizycznej;
- w stanie spoczynku (warunki podstawowe) - najwyższą temperaturę mają; serce, wątroba, brunatna tkanka tłuszczowa najbardziej stała temperatura panuje w prawej komorze serca:
- w ruchu największym zmianom podlega temperatura mięśni.
Temperatura wewnętrzna ciała jest więc wypadkową produkcji (ciepło powstające jako uboczny produkt przemian komórkowych, termogenezy drżeniowej i bezdrżeniowej oraz uzyskane z zewnątrz poprzez przyjmowanie pokarmów, napojów) i eliminacji ciepła.
Drogi wymiany ciepła pomiędzy organizmem a otoczeniem;
- przenoszenie ciepła (konwekcja) - w wyniku ruchu gazu lub cieczy ze środowiska cieplejszego do zimniejszego - na tej drodze przenoszone jest ciepło z wnętrza ciała na jego powierzchnię i dalej do otoczenia.
- przewodzenie - w wodzie traci się znacznie więcej ciepła ze względu na duże przewodnictwo cieplne wody (25-razy większe niż powietrza).
- promieniowanie - promieniowanie podczerwone
- parowanie - jest podstawowym sposobem ochładzania skóry i dopływającej do niej krwi podczas ekspozycji człowieka na gorąco i w warunkach obciążenia ciepłem endogennym (wysiłek fizyczny) wilgotność powietrza ogranicza ten sposób eliminacji ciepła.
Układ termoregulacji składa się z:
l. termoreceptorów i termodetektorów
2. ośrodka termoregulacji
3. efektorów układu termoregulacji
ad1.- termoreceptory zimna i ciepła zlokalizowane w skórze dostarczają informacji
za pośrednictwem dośrodkowych włókien nerwowych o bezwzględnej temperaturze jak i jej zmianach. Udowodniono także ich istnienie w mięśniach, górnych drogach oddechowych, ścianach naczyń żylnych, niektórych odcinkach przewodu pokarmowego. Termodetektory zlokalizowane w podwzgórzu, po obu stronach trzeciej komory oraz w części szyjnej rdzenia kręgowego - reagują na zmiany temperatury docierającej do nich krwi.
ad2.- Ośrodek termoregulacji - znajduje się w podwzgórzu i składa się z części przedniej odpowiedzialnej za eliminację ciepła oraz z części tylnej odpowiedzialnej za zatrzymanie ciepła w ustroju i stymulację jego produkcji.
W tylnej części podwzgórza dochodzi do przetwarzania informacji termicznych docierających z termoreceptorów obwodowych i termodetektorów - dopamina, adrenalina, serotonina Ca/Na.
ad3. - układ krążenia, gruczoły potowe - efektory termoregulacji fizycznej, - mięśnie szkieletowe, wątroba, brunatna tkanka tłuszczowa
- efektory termoregulacji chemicznej.
- odruchowy wzrost napięcia mięśni szkieletowych i uruchomienie termogenezy drżeniowej
- zwiększenie przemiany rnaterii (hormony)
- zwiększenie ciśnienia krwi, przyspieszenie pracy serca, oddechu -u osób z niewydolnym krążeniem może dojść do wylewu krwi do mózgu, lub ostrej niewydolności krążenia na skutek jego przeciążenia.
- wyczerpanie zasobów energetycznych, niemożność utrzymania stałej temperatury ciała, stopniowe oziębienie (hipoteria), śmierć (poniżej 22.4°C).
Najbardziej narażeni na oziębienie są starcy, niemowlęta, (alkohol!).
Hipotermia - obniżenie temperatury ciała
- bradykardia
- obniżenie pojemności minutowej serca
- obniżenie objętości wyrzutowej
- wzrost oporów naczyniowych
- migotanie przedsionków, komór serca
- upośledzenie czynności układu oddechowego, obniżenie przemiany materii, niedotlenienie (mózg),
- utrata świadomości, śmierć
Hipotermia przypadkowa - najczęściej u zdrowych, starszych ludzi dochodzi do obniżenia temperatury ciała do 35°C.
- upośledzenie reakcji naczynioruchowej w skórze (zwiększenie utraty ciepła) - opóźnienie wystąpienia termogenezy drżeniowej i jej zmniejszenie
- zmniejszenie odczuwania zimna
Reakcje termoregulacyjne na gorąco
- zwiększenie przepływu krwi przez skórę, zmniejszenie oporów naczyniowych, spadek ciśnienia krwi, wzrost częstości skurczów serca
- uruchomienie gruczołów potowych (utrata wody i elektrolitów).
Przegrzanie - hipertermia
Szybkość jej rozwoju zależy od ilości nadmiaru ciepła egzo- lub endogennego, stopień utraty wody i elektrolitów, możliwości ich uzupełnienia, wilgotności powietrza.
Zahamowanie czynności gruczołów potowych, apatia, zmęczenie, zaburzenia psychiczne i wegetatywne, skurcze mięśniowe.
Gorączka
podwyższenie temperatury ciała poza zakres fizjologiczny przy sprawnie działającym układzie termoregulacji.
Pirogeny egzogenne - LPS bakteryjny, wirusy, aseptyczne uszkodzenie tkanek, nowotwory....
Pirogeny endogenne (oddziaływanie na przednią część podwzgórza pobudza mechanizmy zatrzymywania ciepła w ustroju i jego dodatkowej produkcji). IL1- nie przechodzi przez barierę krew-mózg, nasilenie kaskady kwasu arachidonowego i produkcji prostaglandy (ich stężenie jest zwiększone przez cały czas trwania gorączki w płynie mózgowo-rdzeniowym). Prostaglandyny mają zwiększać stężenie sodu w stosunku do wapnia - dochodzi do przestawienia "termostatu " na wyższą temperaturę.
Zalety i wady
Reakcja obronna organizmu, wzrost przemiany materii, produkcji przeciwciał, zmniejszenie stężenie żelaza i cynku towarzyszące gorączce. Długotrwała gorączka prowadzi do zaburzeń przemiany materii, wzrostu produkcji ketonów, utrata białka, białkomocz gorączkowy, ujemny bilans azotowy, zaburzenie równowagi wodno-elektrolitowej, przyspieszenie akcji serca (na 1 °C o 10-20 uderzeń na minutę), zaburzenie perystatyki jelit, układu oddechowego.
Dlaczego nie powinno się zbyt gwałtownie obniżać wysokiej gorączki?
Dlaczego przy narastaniu gorączki chory odczuwa zimno?
Balneologia i balneoterapia
Balneologia nauka zajmująca się zastosowaniem leczniczym naturalnych tworzyw uzdrowiskowych. Do naturalnych tworzyw uzdrowiskowych zalicza się wody lecznicze, peloidy i gazy lecznicze występujące w niektórych źródłach wód leczniczych. Balneologia stanowi podstawę medycyny uzdrowiskowej, zajmującej się całokształtem spraw związanych ze specyfiką rehabilitacji, leczenia i profilaktyki uzdrowiskowej.
Wody lecznicze
Woda lecznicza jest wodą podziemną, bakteriologicznie i chemicznie bez zarzutu, o niewielkich wahaniach składu chemicznego i właściwości fizycznych, uznana za leczniczą przez Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej, na podstawie udowodnionego badaniami naukowymi lub długotrwałą obserwacją lekarską działania leczniczego.
Wody lecznicze różnią się tym od zwykłej wody gospodarczej, że mają więcej składników mineralnych lub posiadają takie swoiste składniki, które cechują szczególne właściwości farmakodynamiczne, względnie tym, że mają wyższą temperaturę w miejscu wypływu ze źródła lub pobierania.
Za wody mineralne uważa się takie, które zawierają powyżej 200 mg składników mineralnych w 1 dm3
Czynniki bodźcowe w zabiegach wodoleczniczych i balneologicznych
Wpływ zabiegów wodoleczniczych na ustrój ma charakter bodźcowy: Zabiegi te wywołują najpierw zmiany w czynnościach różnych narządów, które z kolei zostaną usunięte przez naturalne mechanizmy wyrównawcze i regulacyjne ustroju. Seryjne wykonywanie zabiegów wodoleczniczych, powoduje trening tych mechanizmów, oraz ich usprawnienie, wzmocnienie. Zabiegami wodoleczniczymi i balneologicznymi można z różną siłą wpływać na zmianę ukrwienia poszczególnych obszarów ciała, jak i na czynności całego układu krążenia.
Odczyn organizmu zależy od
· Temperatury wody
· Czasu zabiegu miejsca i obszaru na który działa bodziec
· Czynnika mechanicznego
· Ciśnienia hydrostatycznego wody
· Dostosowania się ustroju do działania powyższych czynników
· Właściwości osobnicze skóry (grubość, ukrwienie)
Leczenie wodami mineralnymi polega na stosowaniu ich w postaci kąpieli (całkowitych lub częściowych; indywidualnych w wannie i zbiorowych w basenach), inhalacji, przepłukiwań oraz kuracji pitnej.
Odczyn kąpielowy
Zespół objawów występujących w przebiegu kuracji kąpielami leczniczymi, będących wyrazem ich nadmiernego działania bodźcowego. Jego wystąpienie świadczy o nadmiernym obciążeniu organizmu bodźcami i jest wskazaniem do przerwania zabiegów.
Swoiste objawy odczynu kąpielowego są wyrazem zaostrzenia procesu chorobowego lub uaktywnienia starych utajonych ognisk infekcji. Wyrażają się obiektywnymi zmianami w chorych narządach i subiektywnymi dolegliwościami związanymi z procesem chorobowym.