Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 9
1.1. Температура тела человека как один из интегральных показателей гомеостаза
1.2. Способы измерения температуры тела человека 14
1.3. Характеристика биологических ритмов температуры кожи человека 21
1.4. Топические различия температуры кожи человека 27
1.5. Практические аспекты применения современных термографических и термометрических методов
1.6. Динамическое наблюдение за изменениями температуры кожи человека: актуальность, возможности.
Глава II. Дизайн, материал и методы исследования 43
П. 1. Дизайн исследования 43
11.2. Материал исследования 46
П.З. Методы исследования 49
Глава III. Результаты собственных исследований и их обсуждение 55
III. 1. Характеристика температурных показателей у клинически здоровых людей в разных областях поверхности кожных покровов
111.2. Оценка влияния времени суток на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
111.3. Оценка влияния климатических сезонов на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
111.4. Оценка влияния половой принадлежности на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
III.5. Оценка влияния возраста человека на его температурные характеристики в различных областях кожных покровов
Заключение 89
Выводы 94
Практические рекомендации 95
Литература
- Способы измерения температуры тела человека
- Практические аспекты применения современных термографических и термометрических методов
- Оценка влияния времени суток на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
- Оценка влияния половой принадлежности на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
Способы измерения температуры тела человека
До настоящего времени не существует единого мнения о том, как производить измерение температуры тела человека, а также о том, температуру какой части тела считать критерием температурного гомеостаза [77]. Однако очевидно, что точность измерения температуры тела играет существенную роль в диагностике ряда патологических состояний [5; 110; 139]. На сегодняшний день разработано много видов термометров: цифровые, электронные, инфракрасные, биметаллические, дистанционные, термометры сопротивления, электроконтактные, жидкостные, термоэлектрические, газовые, пирометры и т.д. [4; 100]. Обычно температуру измеряют с помощью ртутного медицинского термометра [124; 148] или электротермометра [18].
Диагностика ряда патологических состояний требует точного измерения температуры тела [167; 173; 176]. Оценку температуры «ядра» проводят в определенных легкодоступных участках тела, температура которых практически не отличается от температуры «ядра». Такими участками являются прямая кишка, полость рта и подмышечная впадина [33; 169].
В медицинской практике наиболее распространенным методом является измерение температуры тела в замкнутом пространстве подмышечной впадины. Температура в подмышечной впадине измеряется при установлении датчика над подмышечной артерией при полностью приведенной верхней конечности. Для этого способа измерения температуры необходима время экспозиции термометра около 10 минут, что соответствует времени, за которое температура подмышечной впадины приблизится к внутренней температуре тела. Нормальной считают температуру в интервале от 36,5 до 36,9 С. При этом учитывают, что измеряемая в подмышечной впадине температура обычно ниже внутренней температуры примерно на 0,5 С, так как в «ядре» тела распределение количества теплоты, а, следовательно, и ее интегрального показателя - температуры - не одинаково и имеет заметное снижение к периферии [152; 164; 165; 172]. Так, например температура коры головного мозга может быть ниже, температуры ствола мозга, примерно на 1 С. Согласно другим источникам, подмышечная температура на 1 С ниже, чем базальная в условиях нормо- и гипертермии. При глубокой гипотермии будет регистрироваться не базальная, а поверхностная температура тела, поэтому в данном случае эту методику не применяют [114]. Существуют рекомендации, согласно которым проводить измерение температуры у новорожденных нужно в подмышечной впадине, во избежание риска перфорации прямой кишки, при ректальном измерении температуры [126; 168], даже если данное осложнение встречается с частотой один случай на два миллиона измерений [136].
Многие авторы самым надежным способом регистрации температуры тела считают измерение в прямой кишке, поскольку ректальная температура близка по своим значениям к средней внутренней температуре. В этом случае общепринятые нормальные значения находятся в пределах 37,2-37,5 С. Однако согласно, другим данным, признаком лихорадочного состояния является повышение ректальной температуры выше 38,0 С [134; 169]. Особенно часто ректально температуру измеряют у грудных детей. Однако, несколько исследований показали, что этот способ имеет ряд ограничений для его использования: ректальная температура меняется более медленно, чем внутренняя температура тела, и остается высокой в течение более длительного времени, правильное измерение температуры зависит также от глубины введения термометра, характера местного кровообращения и от наличия каловых масс, поскольку ректальная температура может колебаться до 4-5 С в зависимости от содержимого кишечника [140; 172]. Кроме того, многие пациенты негативно реагируют на эту процедуру [34].
Еще более точным методом измерения температуры тела считается измерение температуры в области барабанной перепонки [185]. Для проведения этой процедуры необходимо использовать термометры измеряющие излучение температуры из барабанной перепонки через слуховой проход, которые называются «локаторами излучений, чувствительными к инфракрасному лучу» или термометрами инфракрасного излучения. Так как сумма излучения температуры соответствует температуре оболочки барабанной перепонки, термометры с инфракрасным излучением отражают температуру тела с максимальной точностью [149]. В отличие от других областей тела, которые обычно пользуют для измерения, значение температуры и местное кровообращение в области барабанной перепонки максимально приближаются к значению температуры крови, которой питается гипоталамус, центр терморегуляции организма. Таким образом, область барабанной перепонки является идеальным местом для измерения температуры организма. Плач, беспокойство, средний отит и наличие серных масс не сильно искажают результаты измерения [143; 153]. Вместе с тем существует риск травмирования барабанной перепонки [126].
Многие измерение температуры тела тимпаническим термометром фиксирующим инфракрасное излучение барабанной перепонки считают золотым стандартом, поскольку точность измерений соответствует таковым при ректальном способе, однако длительность процедуры составляет не 2 с и при этом отсутствует необходимость в кооперации пациента [169; 174].
Тем не менее, существуют некоторые факторы, связанные с пациентом, термометром, техникой измерения и окружающей атмосферой, которые могут влиять на конечные результаты измерения инфракрасным термометром. Например, особенности структуры слухового прохода так же, как и положение кончика самого термометра влияют на герметическую замкнутость прохода относительно влияния внешних факторов [138].
Подъязычное пространство является достаточно узким и отражает температуру артерий языка. В ротовой полости температура ниже ректальной на 0,2-0,5 С, что связано с влиянием вдыхаемого воздуха, курения, употребления пищи или питья. Для измерения температуры у маленьких детей существуют термометры в виде соски [177]. В основном точность орального измерения температуры выше, чем при измерении ее подмышкой, но ниже, чем в прямой кишке. Считается, что достоверность измерения растет по мере взросления ребенка потому, что при этом лучше соблюдаются рекомендации по измерению [169].
Относительно новым методом является измерение температуры в области лба (зона височной артерии) с помощью инфракрасного термометра [159]. Результаты проведенных исследований показали, что данный способ термометрии имеет 80% чувствительность (по сравнению с ректальным способом), а для выявления температуры выше 38 С его чувствительность достигает 90%, но при этом точность полученных результатов падает [147].
Кроме того, у грудных детей допустимо измерение температуры тела в паховой складке. Для определения времени овуляции температуру измеряют во влагалище, при этом в зависимости от фазы менструального цикла нормальная температура составляет от 36,7 до 37,5 С [4].
Возможно, проведение сравнительных исследований одновременно с разных участков тела (подмышечная впадина - ладонь), функциональных вариаций (до и после серии физических упражнений, до и после приема пищи) [4]. Считается, что термодатчик, установленный в носоглотку, точно отображает базальную температуру, поскольку рядом расположена сонная артерия [114].
К общим правилам измерения температуры тела следует отнести ограничение прима горячих напитков и физической нагрузки за час до исследования, во избежание повышенной потливости, и высушивание поверхности кожи, особенно при использовании инфракрасного термометра.
Последние годы цифровой (электронный) термометр постепенно заменяет ртутный, поскольку при одинаковой точности измерения [100; 182] ртутный является опасным для окружающей среды, в связи с чем ряд государств запретили использование ртутных стеклянных термометров. Кроме того, применение ртутных термометров травмоопасно у беспокойных больных. Считается, что ртутные термометры можно использовать для контроля показаний электронных термометров [34].
К недостаткам электронных термометров следует отнести их чувствительность к влажности, в отличие от стеклянного градусника, более высокая погрешность, достигающая 0,1-0,2 С, невозможность дезинфицировать некоторые модели, кроме того вероятно прекращение работы питательного элемента в момент измерения температуры [24; 152].
Некоторые электронные цифровые термометры, обеспечивают длительный мониторинг температуры тела человека (до 100 ч) и дальнейшую дистанционную передачу данных. В отличие от различного рода проводных и автономных измерителей температуры, подобные модели имеют несколько отличительных преимуществ: возможность осуществления длительного автоматизированного дистанционного мониторинга температуры объекта без участия медицинского персонала (что исключает влияние человеческого фактора на регистрацию результатов измерений); возможность одновременного контроля температуры нескольких пациентов (верхняя граница количества объектов для мониторинга определяется емкостью Wi-Fi сети и техническими ресурсами оборудования) [77].
Практические аспекты применения современных термографических и термометрических методов
Неправильная (атипическая) лихорадка (febris irregularis) характеризуется большими суточными размахами, разной степенью повышения температуры тела, неопределенной длительностью (сепсис и др.). Острая волнообразная лихорадка (febris undulans acuta) в отличие от ундулирующей характеризуется относительно кратковременными волнами (3-5 дней) и отсутствием ремиссий между волнами; обычно температурная кривая представляет собой ряд затухающих волн, т. е. каждая последующая волна менее выражена (по высоте и длительности), чем предыдущая (брюшной тиф, орнитоз, мононуклеоз и др.); когда последующая волна обусловлена присоединением осложнения, наблюдаются обратные соотношения, т. е. вторая волна более выражена, чем первая (эпидемический паротит, грипп и др.). Рецидивирующая лихорадка (febris recidiva) в отличие от возвратной лихорадки (правильное чередование волн лихорадки и апирексии) характеризуется рецидивом (обычно одним) лихорадки, который развивается в различные сроки (от 2 дней до месяца и более) после окончания первой температурной волны (брюшной тиф, орнитоз, лептоспироз и др.) [36].
Длительность лихорадки имеет важное значение для дифференциальной диагностики. Ряд заболевании характеризуется кратковременным повышением температуры тела (герпетическая ангина, малая болезнь, острая дизентерия и др.). И если, например, лихорадка продолжается свыше 5 дней, то это уже позволяет исключить такие часто встречающиеся болезни, как грипп, и другие острые респираторные вирусные заболевания, ангину (конечно, если нет осложнений). Наоборот, длительное повышение температуры тела (свыше месяца) наблюдается относительно редко и лишь при некоторых инфекционных болезнях, склонных к затяжному или хроническому течению (бруцеллез, токсоплазмоз, висцеральный лейшманиоз, туберкулез и др.). Таким образом, выраженность лихорадки, характер, температурной кривой и длительность лихорадки позволяют разграничить отдельные группы инфекционных болезней, внутри которых дифференциальная диагностика осуществляется с учетом других параметров [36].
Для дифференциальной диагностики имеет значение, в частности, интервал между началом лихорадки и появлением органных поражений. При некоторых инфекционных болезнях этот период менее 24 ч (герпетическая инфекция, скарлатина, краснуха, менингококкемия и др.), при других он длится от 1 до 3 сут (корь, ветряная оспа и др.) и, наконец, при ряде болезней он свыше 3 сут (брюшной тиф, вирусный гепатит и др.) [36].
До настоящего времени основным способом регистрации динамических изменений температуры кожи человека остаётся метод «температурной кривой» - графическое изображение колебаний температуры, составленное на основании результатов нескольких измерений [99].
К явным достоинствам данного способа следует отнести простоту и дешевизну метода. Однако, методика имеет и ряд существенных недостатков. Во-первых, неудобство для пациента, который должен часто и длительное время пользоваться термометром и записывать результаты измерений. Во-вторых, это влияние «человеческого фактора» - возможность аггравации, не соблюдение правил использования термометра. И, в-третьих, это отсутствие возможности длительного непрерывного (в том числе ночного) мониторинга температуры тела. Поэтому в практическом здравоохранении, как правило, под «температурной кривой» понимают динамические изменения температуры с интервалом измерения около 12 часов (чаще утром и вечером) [99]. Применение термографии (тепловидения) в качестве методики для динамической регистрации термометрии в течение суток ограничивается большими материальными затратами и неудобством для пациента (необходимость частого раздевания) [41; 112; 148].
Некоторые авторы считают оптимальным способом мониторирования температуры в случае глубокой гипотермии установка температурного датчика в нижней трети пищевода или в мочевом пузыре [126].
Новейшим направлением термометрических технологий является методика топической суточной термометрии (ТСТ) проводимой с помощью цифровых датчиков температуры. Данная методика разработана в Ульяновском государственном университете, совместно с ЗАО МИДАУС, под руководством Пескова А.Б. (2008-2011; патент РФ №2344750, приоритет от 13.06.2007). Согласно, опубликованным данным, метод обеспечивает точный мониторинг температуры практически любой точки поверхности тела человека, синхронный мониторинг температуры нескольких точек поверхности тела, визуализацию полученных данных в виде температурных кривых (графически) и в виде числовых значений (в таблицах), а также проведение простого, сравнительного и динамического анализа полученных данных [72]. Использование электронных термометров позволит расширить возможности дистанционного мониторинга температуры и применить его для определения функционального состояния внутренних органов и систем во всех сферах клинической медицины.
Интерпретация результатов любой диагностической процедуры предполагает соотношение с условными нормальными значениями. Однако, в доступных источниках нами не обнаружено результатов исследований посвященных оценке динамического температурного профиля у здоровых людей. Учитывая потенциально значимую роль метода в экспериментальной и практической медицине следует признать целесообразным проведение клинического исследования по оценке циркадных ритмов температуры различных участков тела здорового человека.
Оценка влияния времени суток на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
Однако, несмотря на отсутствие достоверных различий между температурными параметрами в различные климатические сезоны обращают на себя внимание некоторые выявленные тенденции.
Общей для всех периферических областей (предплечье, колено и голень) явилось более высокое значение в зимний период таких показателей, как среднесуточная, средненочная, максимальная и минимальная ночная температуры, а также более высокое значение в летний период таких показателей как минимальная суточная и минимальная дневная температуры.
Кроме того, достоверные различия были зарегистрированы в двух периферических точках - области голени и колена. В первом случае, было отмечено, что в области голени средненочная температура в зимний период выше чем в летний (34,7±1,04 и 33,59±1,2 С соответственно; р 0,05; табл. 17). В области колена зарегистрировано достоверно более высокое значение минимальной ночной температуры в зимний период, по сравнению с летним (33,31±1,26 и 33,31±1,26С соответственно; р 0,05; табл. 22).
Данные особенности влияния времени года на ночные температурные показатели периферических участков тела человека, с нашей точки можно объяснить более высокой комнатной температурой зимой. Вышеописанные тенденции минимальных суточных и дневных температур, можно объяснить более высокой температурой окружающей среды в летний период.
Вышеуказанные предположения опосредованно подтверждаются менее выраженными тенденциями, или их отсутствием, температурных характеристик в областях III межреберья по левой среднеподмышечной линии и БГМ. Кроме того, в этих областях отмечены наибольшие значения исследуемых температурных характеристик среди всех точек регистрации вне зависимости от климатических сезонов.
Следовательно, использование этих участков кожных покровов в качестве точек регистрации температуры, позволит максимально избежать влияния сезонного фактора.
Средние значения температурных показателей зарегистрированных на различных участках кожных покровов в летний сезон значимо не отличаются от соответствующих значений, зарегистрированных в зимний период.
Наибольшие значения температурных показателей, по отношению к другим точкам регистрации температуры, не зависимо от климатического сезона, зарегистрированы в области III межреберья по левой среднеподмышечной линии. Таким образом, использование области III межреберья по левой среднеподмышечнои линии в качестве точки регистрации температуры, позволит максимально избежать влияния сезонного фактора. III.4. Оценка влияния половой принадлежности на температурные характеристики разных областей кожных покровов у здоровых людей.
Оценку влияния половой принадлежности на температуру тела мы проводили путем сравнения температурных показателей у мужчин и женщин. Кроме того, в рамках каждой тендерной группы сравнивали температурные показатели в различных точках регистрации.
Сравнительный анализ температурных характеристик III межреберья по левой среднеподмышечной линии у мужчин и женщин показал, что средненочная температура женщин статистически достоверно выше (р 0,05) таковой у мужчин - 35,85±0,72 и 35,47±0,68 С соответственно (табл. 23).
Жирным выделено - достоверное (р 0,05) различие значения показателей в летний и зимний климатические сезоны по t-тесту для несвязанных случаев. Другие температурные показатели значимо не отличались в тендерных группах, однако отмечены некоторые тенденции. Так, среднесуточная и среднедневная и минимальная ночная температуры были несколько выше у женщин, а минимальная суточная у мужчин (табл. 23).
Сравнительный анализ температурных характеристик в точке БГМ не выявил Средние значения максимальной суточной температуры в области предплечья оказались значимо (р 0,05) выше у женщин 36,63±0,34 и 36,29±0,53 С соответственно. Другие показатели этой точки в тендерных группах не отличались (табл. 25). Таблица 25. Сравнительный анализ влияния половой принадлежности на показатели топической суточной термометрии добровольцев находившихся под наблюдением в области левого предплечья (C,M±SD). Показатель Мужчины N=30 Женщины N=30
Также как и в III межреберье по средней подмышечной линии в области колена также зафиксирована достоверно (р 0,05) более высокая средненочная температура у женщин, по сравнению с мужчинами -34,78±0,60 и 33,6±1,96 С соответственно (табл. 26). Кроме того, температурные характеристики области колена имели схожие тенденции с тенденциями соответствующих показателей III межреберья по средней подмышечной линии, а именно - более высокие среднесуточные, среднедневные температуры у женщин и более высокие значения минимальной суточной температуры у мужчин. Таблица 26. Сравнительный анализ влияния половой принадлежности на показатели топической суточной термометрии добровольцев находившихся под наблюдением в области левого колена (C,M±SD). Показатель Мужчины N=30 Женщины N=30
Оценка влияния половой принадлежности на температурные характеристики разных областей кожных покровов у клинически здоровых людей
Температура тела является одной из физиологических констант определяющих постоянство химического состава и физико-химических свойств внутренней среды организма человека [5; 104; 107]. Температурный фактор определяет скорость протекания ферментативных процессов, всасывания, проведения возбуждения и мышечного сокращения [15, 16].
Многие патологические состояния сопровождаются изменением температуры тела [63; 75]. Поэтому для своевременной диагностики заболеваний и, соответственно, начала проведения определенных медицинских манипуляций важна точность регистрации температуры тела.
Однако температура человека характеризуется физиологическими колебаниями, зависящими от ряда биологических ритмов человеческого организма связанные со временем суток, температурой окружающей среды (сезоном года), менструальным циклом и двигательным режим [56; 95]. Кроме того, температура различных участков кожи отличается друг от друга, что определяет важность способа измерения температуры тела [15; 56].
Одним из способов нивелирования влияния биоритмов и топики измерения температуры на результаты термометрии, является регистрация температуры, в динамике проводимая одновременно на разных участках кожных покровов. Актуальность динамического наблюдения за температурой тела определяется и тем, что многие заболевания характеризуется определенными закономерностями в колебаниях температуры тела, что, отчасти, определяет своевременную диагностику [190; 191; 82].
Новейшим направлением термометрических технологий является методика топической суточной термометрии проводимой с помощью цифровых датчиков температуры. В доступных источниках нами не обнаружено результатов исследований посвященных оценке динамического температурного профиля у здоровых людей. Учитывая потенциально значимую роль метода в экспериментальной и практической медицине следует признать целесообразным проведение клинического исследования по оценке циркадных ритмов температуры различных участков тела здорового человека.
Тип исследования: поисковое, проспективное, контролируемое. Критерии включения в исследование: отсутствие заболеваний сопровождающихся подъемом или понижением температуры тела; возраст от 18 до 70 лет. Критерии исключения из исследования: заболевания, сопровождающиеся подъемом или понижением температуры тела; беременность; менструация на момент проведения исследования; никотиновая зависимость; подозрение на алкогольную или наркотическую зависимость; ампутация конечности в анамнезе; аллергическая реакция на антиперспиранты и/или лейкопластырь в анамнезе; применение лекарственных препаратов, биологически активных добавок и любых других лечебных вмешательств в течение 5 дней перед исследованием; наличие бородавок, невусов, рубцов и других изменений кожных покровов на месте предполагаемого наложения термометра.
Дизайн исследования предполагал двукратное суточное измерение температуры поверхности тела каждого добровольца: однократно в летний и однократно в зимний климатические сезоны. В рамках каждого суточного измерения температуры регистрацию температуры проводили одновременно с шести симметричных точек поверхности тела. Для унификации областей кожных покровов для наложения термометров мы использовали акупунктурные способы обнаружения точек [196; 197].
Для проведения топической суточной термометрии применяли программно-аппаратный комплекс для мониторинга температуры поверхности КМТП-01-МИДА. Согласно результатам исследования наибольшая среднесуточная температура среди исследуемых областей тела человека зарегистрирована в III межреберье по среднеподмышечной линии (35,50±0,84 С), наименьшая в области голени (33,44±0,98 С). Причем, среднесуточные и средненочные температуры кожных покровов областей III межреберья по среднеподмышечной линии, предплечья, голени, колена и БГМ достоверно не отличались. Различия температуры в ночное время между указанными областями уменьшались. Таким образом, температура кожных покровов III межреберья по среднеподмышечной линии в наибольшей степени соответствует температуре «ядра». Кроме того, в III межреберье по среднеподмышечной линии зарегистрирована наименьшая разность между среднедневной и средненочной температурой (-0,23 С).
Таким образом, с учётом особенностей изменения температурных показателей в течение суток, именно область III межреберья по среднеподмышечной линии является оптимальным участком кожных покровов для регистрации температуры тела, по сравнению с другими исследуемыми анатомическими зонами.
В результате сравнительного анализа температурных показателей симметричных участков тела установлено, что температура кожных покровов симметричных областей не отличаются друг от друга.
В ходе исследования выявлено, что наименьшая разница среднесуточной температуры относительно подмышечной впадины отмечена в III межреберье по левой среднеподмышечной линии. Расчет средней температурной разницы между этими областями (-1,27±0,4С) позволяет обосновать использование области III межреберья по левой среднеподмышечной линии для измерения температуры в практическом здравоохранении.
Установлено, что среднесуточные, среднедневные и средненочные температуры статистически достоверно отличаются друг от друга во всех точках регистрации температуры. Причем, средненочная температура оказалась выше среднедневной во всех исследуемых областях тела. Следовательно, для адекватной оценки температуры тела человека нужно учитывать время суток измерения.
Наибольшее значение максимальной и минимальной температур как суточной, так и дневной и ночной, среди точек регистрации отмечено в III межреберье по среднеподмышечной линии. Причем, именно уровни максимальных и минимальных температур определяют возможность своевременной диагностики патологических состояний и адекватного контроля за общим состоянием человека.
Изучение влияния климатических сезонов на температуру тела человека показало, что средние значения температурных показателей зарегистрированных на различных участках кожных покровов в летний сезон значимо не отличаются от соответствующих значений, зарегистрированных в зимний период. Наибольшие значения температурных показателей, по отношению к другим точкам регистрации температуры, не зависимо от климатического сезона, зарегистрированы в области III межреберья по левой среднеподмышечной линии.
Анализ влияния пола на температуру тела показал, что среднесуточная температура у мужчин и женщин значимо не отличалась ни в одной из точек регистрации температуры. Однако, средненочная температура в областях III межреберья среднеподмышечной линии и колена оказалась выше у женщин. В области голеностопного сустава среднедневная температура была достоверно более высокой у мужчин по сравнению с женщинами, что можно объяснить более высокой активностью икроножных мышц мужчин в течение дня по сравнению с женщинами.
