ВЛИЯНИЕ ОБЩЕЙ ГАЗОВОЙ КРИОТЕРАПИИ НА ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ ЧЕЛОВЕКА

Лечебный эффект от процедуры общей газовой криотерапии (ОГКТ) достигается, когда средняя температура поверхности кожи человека (пациента) во время процедуры находится в определенном температурном диапазоне, а скорость уменьшения этой температуры превышает некоторое пороговое значение. В работе представлены результаты теоретического анализа теплового состояния пациента на этапе лечебного воздействия ОГКТ. Анализ основан на результатах численного моделирования распределения температуры в разных частях тела пациентов (мужчин) с телосложением (рост, см × масса, кг) 160 × 60, 175 × 75, 190 × 90. Особое внимание уделено взаимосвязи между величиной теплового потока, отводимого от поверхности кожи, и скоростью охлаждения кожных покровов пациента. Результаты численного моделирования представлены графически и обобщены в виде соотношения между без- размерной средней температурой кожных покровов на лечебном этапе процедуры ОГКТ и временем пребывания пациента в процедурной камере, отнесенном ко времени начала этого этапа. Применительно к ОГКТ с температурой газового хладагента от –160 до –110 °С обнаружены следующие закономерности: 1) примерное постоянство (ошибка менее 1 %) среднего значения коэффициента теплоотдачи от поверхности кожи в газовую среду процедурной камеры на протяжении лечебного этапа; 2) экспоненциальная зависимость величины интенсивности кожного кровотока (перфузии крови) от средней температуры охлаждаемых кожных покровов; 3) линейная зависимость от логарифма времени логарифма отношения скорости уменьшения температуры поверхности кожи к величине теплового потока, отводимой конвекцией и излучением плотности.

1. . ANKTM1, a TRP-like Channel Expressed in Nociceptive Neurons, Is Activated by Cold Temperatures / G. M. Story [et al.] // Cell. – 2003. – Vol. 112, Iss. 6. – P. 819–829. https://doi.org/10.1016/S0092-8674(03)00158-2

2. Ständer, S. Neuroreceptors and Mediators / S. Ständer, T. A. Luger // Neuroimmunology of the Skin / eds. R. D. Granstein, T. A. Luger. – Berlin ; Heidelberg: Springer-Verlag, 2009. – P. 13–22. https://doi.org/10.1007/978-3-540-35989-0_2

3. Molinary, H. H. The effect of rate of temperature change and adapting temperature on thermal sensitivity / H. H. Molinary, G. D. Greenspan, D. R. Krenshalo // Sensory Processes. – 1977. – Vol. 1, № 4. – P. 354–362.

4. Роль терморецепции в функциональных изменениях эффекторных систем при термических воздействиях на организм / Т. В. Козырева [и др.] // Бюллетень СО РАМН. – 2004. – № 2. – С. 123–129.

5. Зависимость формирования терморегуляторных реакций на охлаждение от типа активности кожных терморецепторов / Е. Я. Ткаченко [и др.] // Бюллетень СО РАМН. – 2010. – Т. 30, № 4. – С. 95–100.

6. Лавров, Н. А. Аспекты определения индикаторов дозирования общего криотерапевтического воздействия для получения эффекта криостимуляции / Н. А. Лавров, С. К. Савельев, Д. В. Курнасов // Труды IX Междунар. науч.-практ. конф. «Криотерапия в России», г. Санкт-Петербург, 12 мая 2016 г. – CПб.: Ун-т ИТМО, 2017. – С. 20–28.

7. Pennes, H. H. Analysis of tissue and arterial blood temperatures in the resting human forearm / H. H. Pennes // J. Appl. Physiol. – 1948. – Vol. 1. – P. 93–122. https://doi.org/10.1152/jappl.1948.1.2.93

8. Маханёк, А. А. Теплофизические аспекты общей газовой криотерапии / А. А. Маханёк, М. Л. Левин, В. Л. Драгун // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-тэхн. навук.  2011.  № 3.  С. 59–71.

9. Xu, X. A mathematical model for human brain cooling during cold-water near-drowning / X. Xu, P. Tikuisis, G. Giesbrecht // J. Appl. Physiol. – 1999. – Vol. 86, № 1. – P. 265–272. https://doi.org/10.1152/jappl.1999.86.1.265

10. Stolwijk, J. A. J. Temperature regulation in man – A theoretical study / J. A. J. Stolwijk, J. D. Hardy // Pflügers Archiv. – 1966. – Vol. 291, Iss. 2. – P. 129–162. https://doi.org/10.1007/bf00412787

11. Stolwijk, J. A. J. Mathematical models of thermal regulation / J. A. J. Stolwijk // Annals of the New York Academy of Sciences.  1980.  Vol. 335, Iss. 1.  P. 98106.

12. Левин, М. Л. Влияние некоторых факторов теплообмена при общей криотерапии на температуру кожных покровов / М. Л. Левин, А. А. Маханёк, В. Л. Драгун // Тр. II науч.-практ. конф. «Криотерапия в России», г. Санкт-Петербург, 14 мая 2009 г. – Санкт-Петербург, 2009. CПб.: Ун-т ИТМО  С. 80–103.

13. Charny, C. K. A whole body thermal model of man during hyperthermia tissues / C. K. Charny, M. J. Hagmann, R. L. Levin // IEEE Trans. on Biomed. Eng. – 1987. – Vol. BME-34, Iss. 5. – P. 375–386. https://doi.org/10.1109/tbme.1987.325969