Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy
Katedra i Zakład Laseroterapii i Fizjoterapii
p.o. Kierownika: dr n. med. Małgorzata Łukowicz
„Ocena zmienności temperatury skóry w obrębie kończyn dolnych po zastosowaniu wkładek biotermicznych Piokal”
Małgorzata Łukowicz, Magdalena Weber-Zimmermann, Katarzyna Ciechanowska, Paweł Zalewski, Justyna Szymańska, Agnieszka Pawlak, Jan Pawlikowski
Słowa kluczowe: bodziec termiczny, mikrokrążenie, pomiar temperatury skóry
Key words: thermal factor, microcirculation, skin temperature measure
Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy
Katedra i Zakład Laseroterapii i Fizjoterapii
ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, 85-094 Bydgoszcz
tel. /52/ 585-34-85, e-mail: kizterfiz@cm.umk.pl
gosialukowicz@wp.pl
Streszczenie. Bodźce cieplne o słabym nasileniu i długim czasie działania poprzez mechanizmy termoregulacyjne wpływają na poprawę krążenia, dochodzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych: tętniczek, naczyń włosowatych i żył skóry oraz tkanki podskórnej oraz otwieranie się nieczynnych w normalnej temperaturze naczyń włosowatych. Zmiany te powodują znaczny wzrost ukrwienia skóry. Dochodzi do zwiększenia dyfuzji poprzez ściany naczyń włosowatych, poprawę przemiany materii. Powoduje to pobudzenie części przywspółczulnej układu nerwowego, który wpływa na pracę narządów wewnętrznych, układu oddechowo-krążeniowego, ale daje tez poczucie dobrostanu i odprężenia. Niewielka ilość dostarczonego ciepła pobudza reakcje immunologiczne, zbyt duża hamuje. Celem pracy była ocena zmian temperatury skóry w wybranych punktach na stopie podudziu i udzie po zastosowaniu wkładem termicznych ekranizujących. Badania przeprowadzono u trzech grup pacjentów; zdrowych, po urazie rdzenia kręgowego, z zaburzeniami krążenia obwodowego w stosunku do grupy kontrolnej (placebo). Uzyskano pozytywne wyniki w postaci wzrostu temperatury w badanych punktach, zwłaszcza u osób zdrowych w porównaniu z grupą placebo, jak również w pozostałych grupach w mniejszym zakresie. Wśród efektów subiektywnych odnotowano w grupie pacjentów z cukrzyca uczucie „ciepłych stóp’, we wszystkich grupach z wyłączeniem placebo, większość pacjentów zgłaszała uczucie ciepła, ewentualnie mrowienia.
Sumary Thermal low-intense stimulus but persistent thought thermoregulation influences blood circulation, it causes dilatation of blood vessels; arterial capillary, arteriole, skin and sub skin veins, opening of closed in normal circumstances capillaries. It causes a local skin congestion. A metabolism and a diffusion thought capillaries increases. It stimulate parasympathetic nervous system, that influence internal organs and a circulatory system, it also causes relaxation and good mood. A little amount of heat stimulate immunological reactions, to much heat inhibits. The aim of this work was to evaluate the fluctuations of skin temperature in few points of foot, shank and thigh after biothermal inlay application. This biothermal inlay has a specific screen property. The test were conducted in four group of subjects: healthy, paraplegic and tetraplegic, with circulatory problems in lower limbs and placebo. We observed the increase in skin temperature in all groups, specially in healthy subjects but in other groups as well except placebo. Among subjective effects we noticed “warm leg sign”, specially in subjects with diabetes, sometimes tingling, a lot of subjects felt gently warm.
Wstęp
Wkładki biotermiczne stosowane jako wkładki do obuwia pełnią rolę ekranizującą energię cieplną naszych stóp. Poprzez odbijanie ciepła a nie rozpraszanie wpływają na procesy termoregulacji naszego ciała, głównie poprzez wpływ temperatury na mikrokrążenie. Celem działania wkładek jest podwyższenie temperatury ciała i poprawa krążenia krwi. W wyniku wzajemnego oddziaływania stopy i ekranu po upływie pewnego czasu ( od 5 do 15 minut) pacjent odczuwa subiektywnie efekt cieplny, czasami efekt „mrowienia”. Wkładki stanowią bodziec termiczny o słabym nasileniu i długotrwałym działaniu [1].
Badania przeprowadzone w laboratorium Biotroniki i Elektrofotografii w Kielcach wykazały, że z uwagi na tworzywo z którego zostały wykonane wkładki, posiadają one specyficzne właściwości energostymulujące pole energetyczne naszego organizmu (ryc.1). Kierunek zmian tych pól zależy od indywidualnych właściwości osobniczych badanych, około 80% badanych pozytywnie zareagowało na stymulację. Wykazało to powiększanie się i wypełnianie pól energetycznych stóp [2].
Ryc. 1. Ocena pola energetycznego palców stóp a) po 15 minutach na filcu, b) po 15 minutach na wkładce gumowej, 3) po 15 minutach na wkładce termicznej (dzięki uprzejmości firmy PIOKAL).
Poprzez odbitą energię cieplną wkładki te posiadają pozytywny wpływ na receptory stóp (ryc.2).
Ryc. 2. Receptory stopy lewej (za zgodą firmy PIOKAL)
Cel
Zespół badawczy po analizie piśmiennictwa w zakresie wspomagania i wpływu na mechanizmy termoregulacyjne organizmu przy użyciu fizykalnych środków leczniczych, założył, iż realizacja projektu badawczego ma dać odpowiedź na następujące pytania:
- Czy zastosowanie wkładek termicznych Piokal wpływa na zmiany temperatury
w obrębie kończyn dolnych, mierzonej w określonych punktach? - Jeśli wkładki termiczne wpływają na mechanizmy termoregulacji w obrębie kończyn dolnych, to czy zmiana temperatury uzależniona jest od jednostki chorobowej.
Materiał i metody
Badania nad wpływem wkładek termicznych (ryc.3) do stóp na temperaturę skóry kończyn dolnych przeprowadzono w Katedrze i Zakładzie Laseroterapii i Fizjoterapii CM UMK w Bydgoszczy.
Ryc 3. Wkładki termiczne Piokal
Na materiał badawczy składały się cztery grupy: trzy grupy badawcze oraz jedna grupa kontrolna – placebo. Grupy badawcze charakteryzowały następująco:
- grupa I (badawcza) – składała się wyłącznie z osób zdrowych, niezgłaszających jakichkolwiek przewlekłych dolegliwości zdrowotnych
- grupa II (badawcza) – w jej skład wchodziły osoby będące pacjentami Przyklinicznej Poradni Rehabilitacyjnej oraz Kliniki Rehabilitacji Szpitala Uniwersyteckiego UMK w Bydgoszczy; osoby te były leczone z powodu przewlekłych dysfunkcji w obrębie rdzenia kręgowego oraz dolnego odcinka kręgosłupa, o różnej etiologii, z zaburzeniami czucia i krążenia w obrębie kończyn dolnych.
- grupa III (badawcza) – w jej skład wchodziły osoby również będące pacjentami Przyklinicznej Poradni Rehabilitacyjnej Szpitala Uniwersyteckiego UMK w Bydgoszczy, z przewlekłą niewydolnością krążenia obwodowego w obrębie kończyn dolnych
- grupa kontrolna (placebo) – składała się podobnie jak grupa badawcza I wyłącznie
z osób zdrowych, jednakże w tej grupie zamiast wkładek terapeutycznych zastosowano wkładki placebo
Metodyka badania opierała się na wykonaniu pomiarów temperatury na powierzchni skóry w ściśle określonych punktach ciała. W każdej grupie badawczej oraz grupie placebo, były to zawsze te same punkty pomiarowe.
Wybrano następujące punkty pomiarowe na powierzchni skóry:
- grzbietowa powierzchnia stopy, tuż nad tętnicą grzbietową stopy;
- brzusiec boczny oraz brzusiec przyśrodkowy mięśnia brzuchatego łydki;
- 15 cm nad stawem kolanowym, nad mięśniem prostym uda.
Pomiarów dokonywano po obu stronach, przy użyciu laserowego miernika temperatury firmy Raytek. Pomiary dokonywane były w środowisku o stałej temperaturze celem wykluczenia oddziaływania temperatury zewnętrznej na procesy termoregulacji. Pomiarów dokonywano przed założeniem wkładek terapeutycznych, następnie wkładki były noszone przez ok. 30-40 min, po tym czasie wykonywano kolejny pomiar oraz odnotowywano w tabeli wyników. W grupach badawczych zastosowano wkładki terapeutyczne, natomiast w grupie placebo stosowano wkładki o identycznym wyglądzie, jednak wykonane z neutralnego materiału. Wszystkie wkładki obszyte były tym samym materiałem.
Wyniki
Otrzymane wyniki w poszczególnych grupach zamieszczono w tabelach I, II, III, IV. Pomiary dokonane na osobnikach zdrowych przedstawiono w tabeli I.
Tab. I. Wyniki pomiarów uzyskane w grupie badawczej I.
|
anatomiczna lokalizacja punktu pomiarowego |
ilość pomiarów temperatury – n |
temp. średnia przed zastosowaniem wkładek – o C |
temp. średnia po czasie 30-40 min – o C |
średnia zmiana temp. – o C |
|---|---|---|---|---|
|
pow. grzbiet. stopy |
100 |
32,47 |
33,69 |
1,22 |
|
brzusiec przyśrodkowy |
100 |
32,82 |
33,50 |
0,68 |
|
brzusiec boczny |
100 |
32,76 |
33,46 |
0,70 |
|
15 cm nad stawem kolanowym |
100 |
33,03 |
33,35 |
0,32 |
W grupie pierwszej zdrowych osobników bez zaburzeń czucia oraz zaburzeń krążenia obwodowego wykazano podwyższenie temperatury skóry we wszystkich badanych punktach, zwłaszcza w obrębie stopy i podudzia. Osoby te podawały subiektywne odczucia ciepła po około 5 – 10 minutach od założenia wkładek, czasem uczucie mrowienia oraz ociężałości stóp.
Tabela 2 zawiera pomiary dokonane wśród pacjentów z uszkodzeniem rdzenia kręgowego:
Tab. II. Wyniki pomiarów uzyskane w grupie badawczej II.
|
anatomiczna lokalizacja punktu pomiarowego |
ilość pomiarów temperatury – n |
temp. średnia przed zastosowaniem wkładek – o C |
temp. średnia po czasie 30-40 min – o C |
średnia zmiana temp. – o C |
|---|---|---|---|---|
|
pow. grzbiet. stopy |
50 |
31,86 |
32,55 |
0,68 |
|
brzusiec przyśrodkowy |
50 |
33,77 |
34,31 |
0,53 |
|
brzusiec boczny |
50 |
33,72 |
34,26 |
0,54 |
|
15 cm nad stawem kolanowym |
50 |
33,28 |
33,50 |
0,22 |
W grupie pacjentów po urazach rdzenia kręgowego z zaburzeniami czucia oraz krążenia w obrębie kończyn dolnych ze względu na zaburzenia neurogenne również zaobserwowano wzrost temperatury we wszystkich badanych punktach mniejszy niż w grupie zdrowych osób, ale proporcjonalnie porównywalny. Pacjenci ci ze względu na zaburzenia czucia nie podawali subiektywnych odczuć.
W tabeli III zawarto pomiary dokonane u pacjentów z zaburzeniami krążenia obwodowego w obrębie kończyn dolnych.
Tab. III. Wyniki pomiarów uzyskane w grupie badawczej III.
|
anatomiczna lokalizacja punktu pomiarowego |
ilość pomiarów temperatury – n |
temp. średnia przed zastosowaniem wkładek – o C |
temp. średnia po czasie 30-40 min – o C |
średnia zmiana temp. – o C |
|---|---|---|---|---|
|
pow. grzbietowa stopy |
35 |
29,93 |
30,32 |
0,39 |
|
brzusiec przyśrodkowy |
35 |
30,02 |
30,61 |
0,41 |
|
brzusiec boczny |
35 |
30,14 |
30,59 |
0,46 |
|
15 cm nad stawem kolanowym |
35 |
30,37 |
30,48 |
0,11 |
Pomiary wykazały również wzrost temperatury powierzchni skóry proporcjonalnie we wszystkich punktach, przy czym ze względu na upośledzenie krążenia obwodowego, a w związku z tym na zaburzone mechanizmy termoregulacji, zmiany te były mniejsze.
Tabel IV pokazuje pomiary temperatury skóry po założeniu wkładek placebo – gumy obszytej materiałem.
Tab. IV. Wyniki pomiarów uzyskane w grupie placebo.
|
anatomiczna lokalizacja punktu pomiarowego |
ilość pomiarów temperatury – n |
temp. średnia przed zastosowaniem wkładek – o C |
temp. średnia po czasie 30-40 min – o C |
średnia zmiana temp. – o C |
|---|---|---|---|---|
|
pow. grzbiet. stopy |
53 |
31,21 |
31,43 |
0,22 |
|
brzusiec przyśrodkowy |
53 |
32,42 |
32,56 |
0,15 |
|
brzusiec boczny |
53 |
32,69 |
32,89 |
0,20 |
|
15 cm nad stawem kolanowym |
53 |
32,31 |
32,34 |
0,03 |
Poniżej przedstawiono na wykresach analizę porównawczą uzyskanych pomiarów w poszczególnych punktach. Pokazano średnią zmianę temperatury w obrębie danego punktu pomiarowego w poszczególnych grupach – [o C] ryc. 4,5,6,7.
Ryc. 4. Średnia zmiana temperatury we wszystkich grupach badawczych i grupie placebo w obrębie powierzchni grzbietowej stopy.
Ryc. 5. Średnia zmiana temperatury we wszystkich grupach badawczych i grupie placebo w obrębie brzuśca bocznego m. brzuchatego łydki.
Ryc. 6. Średnia zmiana temperatury we wszystkich grupach badawczych i grupie placebo w obrębie brzuśca przyśrodkowego m. brzuchatego łydki.
Ryc. 7. Średnia zmiana temperatury we wszystkich grupach badawczych i grupie placebo w odległości 15 cm nad stawem kolanowym, nad m. prostym uda.
Analizie poddano różnicę średnich zmian temperatury poszczególnych grup badawczych
w odniesieniu do grupy placebo – [o C], co zobrazowano na ryc. 8,9,10.
Ryc. 8. Porównanie średnich zmian temperatury w poszczególnych punkatch pomiarowych grupy badawczej I
w odniesieniu do grupy placebo.
Ryc. 9. Porównanie średnich zmian temperatury w poszczególnych punkatch pomiarowych grupy badawczej II
w odniesieniu do grupy placebo.
Ryc. 10. Porównanie średnich zmian temperatury w poszczególnych punkatch pomiarowych grupy badawczej III
w odniesieniu do grupy placebo.
Dyskusja
Jak wykazały przedstawione powyżej pomiary, stosowanie przez 30-40 minut wkładek termicznych ekranizujących do stóp przyczyniło się do podniesienia temperatury powierzchni skóry na stopie, podudziu oraz powyżej kolana. Zmiany te oczywiście ze względu na prawidłowo funkcjonujące mechanizmy termoregulacji były największe wśród osób zdrowych. Poprzez tak krótki czas stosowania doszło do podniesienia temperatury zwłaszcza w obrębie stopy, następnie podudzia i w najmniejszym zakresie w obrębie uda. Prawdopodobnie podczas dłuższego stosowania w ciągu dnia, zmiany te były by bardziej zaznaczone.
U osób, u których nie można było stwierdzić subiektywnych odczuć ciepła – pacjenci po urazie rdzenia kręgowego z zaburzeniami czucia, również zaobserwowano porównywalne podniesienie się temperatury skóry. Ze względu na nieprawidłowe unerwienie naczyń mikrokrążenia w obrębie stóp zmiany te były w mniejszym zakresie. Jednakże i w tej grupie chorych zastosowanie wkładem przynosi efekty.
Najwięcej odczuć subiektywnych zgłaszali pacjenci z zaburzeniami krążenia obwodowego z powodu cukrzycy i miażdżycy obwodowej. Pomimo uszkodzenia mikrokrążenia w obrębie kończyn dolnych, w tej grupie pacjentów również odnotowano wzrost temperatury, mniejszy w obrębie stóp, większy w obrębie podudzi – prawdopodobnie na wysokości podudzia mechanizmy termoregulacji działają sprawniej. Pacjenci ci zgłaszali przede wszystkim odczucia „ciepłych stóp. Odczucia te były wyraźniejsze, gdy nosili wkładki dłużej. W tej grupie pacjentów zaleca się wydłużać czas stosowania wkładek.
Wiadomo, że pod wpływem słabego, długotrwale działającego bodźca cieplnego dochodzi do rozszerzenia naczyń krwionośnych: tętniczek, naczyń włosowatych i żył skóry oraz tkanki podskórnej oraz otwieranie się nieczynnych w normalnej temperaturze naczyń włosowatych. Zmiany te powodują znaczny wzrost ukrwienia skóry. Dochodzi do zwiększenia dyfuzji poprzez ściany naczyń włosowatych, poprawę przemiany materii. Powoduje to pobudzenie części przywspółczulnej układu nerwowego, który wpływa na prace narządów wewnętrznych, układu oddechowo-krążeniowego, ale daje tez poczucie dobrostanu i odprężenia. Niewielka ilość dostarczonego ciepła pobudza reakcje immunologiczne, zbyt duża hamuje. Nagłe zadziałanie dużej dawki ciepła prowadzi w pierwszym momencie do reakcji odwrotnej – skurczu naczyń krwionośnych, dzięki termoregulacji [1].
W zmianach tym znaczenie ma nasilenie bodźca, czas działania bodźca, dynamika jego oddziaływania, właściwości osobnicze, choroby współistniejące.
W przypadku wkładek termicznych bodziec działający jest długotrwały o niskim natężeniu. Dodatkowym elementem oddziaływania wkładek jest wpływ na receptory stóp, które według medycyny chińskiej uważane są za punkty biologicznie aktywne połączone z kanałami, którymi krąży energia życiowa. Kanały te łączą nasz największy narząd - skórę z wnętrzem ciała [3]. Stąd prawdopodobnie, jak również z powodu oddziaływania bodźca cieplnego poprzez układ współczulny pozytywne efekty zastosowania wkładek termicznych do stóp opisywane przez rosyjskich badaczy w różnych jednostkach chorobowych – cukrzycy, astmie oskrzelowej (badania prof. Daniłowa z Mińska) [4].
Uzyskane przez nas wyniki są porównywalne z badaniami Mazanika u pacjentów u zaburzeniem krążenia w obrębie kończyn dolnych.
Wnioski
Po przeanalizowaniu zabranego materiału sformułowano następujące wnioski:
- Zastosowanie wkładek termicznych wpływa na podwyższenie temperatury skóry w obrębie stopy, podudzia i uda w porównaniu z grupą placebo.
- Największy przyrost obserwowano w grupie zdrowych ochotników, bez zaburzeń krążenia w obrębie kończyn dolnych.
- Mniejszy przyrost odnotowano u pacjentów po urazie rdzenia kręgowego i wzrost ten był proporcjonalny do grupy I.
- U pacjentów z upośledzeniem krążenia w obrębie kończyn dolnych wzrost temperatury na podudziu był większy, niż na stopie, prawdopodobnie ze względu na większe nasilenie zmian w obrębie stóp. Wskazywałoby to na odruchowy mechanizm termoregulacji po zastosowaniu wkładek.
- Największy efekt subiektywny „ciepłych stóp” zgłaszali pacjenci z zaburzonym mikrokrążeniem w przebiegu cukrzycy.
- U pacjentów z zaburzeniami krążenia obwodowego należy wydłużyć czas stosowania celem osiągnięcia podobnych wyników jak w grupie osób zdrowych.
Piśmiennictwo
- Straburzyński G, Straburzyńska-Lupa A: Medycyna Fizykalna. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 1997, 2000.
- Ekspertyza Laboratorium Biotroniki i Elektrofotografii, Oddział PTP w Kielcach, 1994.
- Garnuszewski Z: Renesans akupunktury. Wyd. Sport i Turystyka, Warszawa 1988.
- Daniłow IP: Issliedowania promienienia stimuliatorow PIOKAL pri bronchialnoj astmie, arytmiach i diabeticzeskoj stopie. Naukowo Badawczy Instytut Hematologii i Transfuzjologii, Mińsk 1996.
- Mazanik L, Martynowicz A A, Slipczenko EG: Wlijanie bioenergotiermiczeskich wkładiszei PIOKAL na termograficzeskie pokazateli cton pri kosudistych zabolewaniach niższych koniecznostiei. Medicina. 2002,3: 33-35.