Maciej Lendzion gr. 3
Temat: Sauna Infrared
Promieniowanie podczerwone (IR – ang. Infrared radiation) określane także cieplnym, obejmuje zakres długości fali 0,75-1000 µm widma promieniowania elektromagnetycznego (PEM), co zawiera się między światłem widzialnym a mikrofalami. Termiczne działanie wyjaśnia zjawisko konwersji – po absorpcji promieniowania przez tkanki przemienia się ono w energię cieplną. Doprowadzić ciepło do ustroju ludzkiego można na drodze: przewodzenia (np. parafina), konwekcji (przenoszenie np. sauna rzymska i fińska) i promieniowania (sauna IR), które polega na rozchodzeniu się ciepła w postaci fali elekromagnetycznej [4].
W medycynie fizykalnej wykorzystywany jest zakres IR w paśmie 0,78-15µ, które w największej mierze oddziałuje na ustrój człowieka. Dzieli się je na trzy rodzaje: krótkofalowe (IR-A o dł. fali 780-1500nm), średniofalowe (IR-B o dł. fali 1500-4000) i długofalowe (IR-C o dł. fali 4000‑15000nm). W saunie infrared wykorzystywane jest promieniowanie długofalowe, tzw. dalekie (FIR – ang. Far infrared) o dł. fali 12000nm w zakresie IR-C. Ten rodzaj promieniowania zgodnie z zasadami ma mniejszy stopień odbicia (mniej niż 5-10%) i płytko wnika w skórę (w przedziale 0,5‑3mm – warstwa rogowa i rozrodcza skóry) [4].
Zasady i prawa
· Prawo Stefana Boltzmana – źródłem PEM jest każde ciało o temp. wyższej od zera bezwzględnego, a ilość emitowanego PEM jest wprost proporcjonalna do czwartej potęgi jego temperatury w skali Kelvina [4].
· Natężenie PEM jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od źródła promieniowania [4].
· Prawo Wiena – dł. fali prom emitowanego przez ciało zależy od temp tego ciała; maksymalna energia dł. fali jest odwrotnie proporcjonalna do temp. danego ciała w skali Kelvina.
· Prawo Grotthusa-Drapera - przemiany fotochemiczne układu regulującego wywołuje promieniowanie pochłonięte; na przebieg reakcji fotochemicznych nie ma wpływu promieniowanie odbite, przepuszczone lub rozproszone.
Widmo promieniowania elektromagnetycznego [8]
FIR 4000-15000nm
Budowa i wyposażenie kabiny sauny IR
Wielkość sauny IR jest różna w zależności od liczby osób, od jednoosobowych (1m2) do pięcioosobowych (3-4m2). Konstrukcja kabiny zbudowana jest z surowych materiałów drewnianych (np. cydr kanadyjski, świerk skandynawski), odpornych na sinienie, odkształcenia i wycieki żywicy, z pełną izolacją higrotermiczną. Ściany są zwykle wykonane z osiki skandynawskiej, karata podłogowa z drewna olchowego (ochrona antybakteryjna), a ławki znajdujące się wewnątrz z drewna abachi, które nie ulega nadmiernemu nagrzaniu. Drzwi w całości wykonane z żaroodpornego szkła hartowanego, dymnego, z wysokiej wytrzymałości okuciem, nie podatnym na temperatury sauny oraz zamkiem rolkowym. Kabina wyposażona jest w lampkę, termometr, miernik wilgotności oraz szyber wentylacyjny. Na zewnątrz pomieszczenia znajduje się panel sterujący w wersji analogowej lub cyfrowej do regulowania temperatury oraz czasu z odtwarzaczem płyt CD.
Przykładowy promiennik podczerwieni wraz z osłoną, emitujący fale zakresu FIR [4]
W zależności od wielkości sauny w ścianach wbudowane są promienniki emitujące promieniowanie IR: średnio 6-10 sztuk w rozdziale przednim, tylnym i dolnym, zabezpieczone drewnianymi kratkami przed bezpośrednim kontaktem z nimi. Wyróżnia się kilka rodzajów promienników IR: kwarcowe lub ceramiczne z żarnikiem i nowszego typu promienniki magnesowe wypełnione metalami szlachetnymi. Trzon promiennika stanowi metalowy pręt podłączony do źródła prądu elektrycznego. Temperatura ich rozgrzania sięga do 700°C, a emitowana fala w przedziale 700‑12000nm. Maksymalna temperatura wewnątrz sauny wynosi ok. 70°, a średni czas nagrzewania waha się w granicach 15-20min, co zmniejsza koszty użytkowania [4].
Przykładowy zewnętrzny elektroniczny panel sterujący wraz z odtwarzaczem CD [4]
Kabina emitująca FIR [7]
Efekty biologiczne
Sauna Infrared ma wpływ termiczny dzięki, któremu podnosi temperaturę ciała, a także mniej poznany nietermiczny. Kąpiel w kabinie sauny IR jest zabiegiem hipertemalnym o charakterze ogólnoustrojowego oddziaływania. Wartość temp. na powierzchni skóry (warstwie korowej) wzrasta o 2,6°C w 40°C; 6,8°C w 55°C; 9,1°C w 70°C. Natomiast w warstwie rdzennej rośnie nawet o 1.0-1,1°C. Promieniowanie IR charakteryzuje się bardzo dobrym absorbowaniem przez organizm ludzki, ponieważ składa się on w dużej części z wody.
Każda materia emituje PEM, a im jest w tym lepsza tym ma większą zdolność do absorpcji promieniowania. Promieniowanie IR-C pochłaniane jest przez powierzchowne warstwy naskórka - pozbawione unaczynienia i zakończeń nerwowych. Głębsze przegrzanie uzyskiwane na drodze kondukcji (przewodzenia) do głębiej położonych warstw naskórka i naczyń krwionośnych. Temperatura osiągana w naskórku jest znacznie wyższa niż w efekcie nagrzania promieniowaniem o krótszej fali, dlatego też rumień utrzymuje się dłużej. W zależności od długości fali będą się różnić głębokością wnikania promieniowania, co wiąże się z efektami biologicznymi. Promieniowanie IR-C wnika płytko, nie daje zatem efektu fotochemicznego, a jedynie termiczny [4][1].
Podwyższenie temperatury ciała uruchamia mechanizmy termoregulacji:
· Przesączenie krwi w skórze do naczyń włosowatych, żeby oddać ciepło do otoczenia,
· Pocenie się, odparowanie potu,
· Naczynia krwionośne części korowej (powierzchownej) ciała rozszerzają się,
· Zwiększenie temperatury wydychanego powietrza [3].
Układ krążenia
Leczniczy wpływ sauny IR bazuje na działaniu termicznym podczerwieni. Podstawową odpowiedzią organizmu człowieka na zabiegi tego typu jest odczyn ze strony naczyń krwionośnych (mikrokążenia) i obwodowego układu krążenia (makrokrążenia).
Zgodnie z prawem Dastre-Morata bodźce termiczne działające na duże powierzchnie skóry powodują rozszerzenie łożyska naczyniowego skóry, wywołując jednocześnie zwężenie światła dużych naczyń klatki piersiowej i jamy brzusznej; z wyjątkiem naczyń krwionośnych nerek, śledziony, mózgu i naczyń wieńcowych [4].
Zmiany zachodzące w układzie sercowo-naczyniowym pod wpływem sauny IR to:
· rozszerzenie mięśniówki gładkiej,
· wzrost przepływu naczyniowego w niedokrwionych kończynach,
· zwiększenie liczby kapilarów,
· pobudzenie angiogenezy,
· wzrost przepływu włośniczkowego,
· przyśpieszenie akcji serca o ok. 50% (średnio o 14-58 uderzeń/min),
· wzrost pojemności minutowej o 70-80%,
· wzrost zawartości tlenu we krwi żylnej kosztem tętniczej,
· zwiększenie liczby uderzeń tętna wprost proporcjonalnie do wzrostu ciepłoty ciała (1°C‑20 uderzeń),
· obniżenie lub nagły wzrostu ciśnienia systolicznego krwi (zmniejszenie oporów naczyniowych), a także jej lepkości, [4]
· poprawa funkcji śródbłonka naczyniowego,
· obniżenie wartości ciśnienia skurczowego i rozkurczowego krwi,
· zmniejszenie liczby skurczów dodatkowych u chorych z ponad 200 skurczami dodatkowymi komorowymi,
· zmniejszenie przepływu krwi w mięśniach, przez trzewny obszar naczyniowy i nerki. [1]
Zmiany w badaniu krwi
· zwiększenie stężenia syntazy azotu (eNOS) – zwiększenie stężenia NO w naczyniach,
· zmniejszenie stężenia mediatorów prozapalnych,
· zmniejszenie stężenia markera stresu oksydacyjnego,
· zmniejszenie stężenia cukru,
· nieistotne statystycznie zmniejszenie stężenia cholesterolu i trój glicerydów,
· zmniejszenie stężenia białka C-reaktywnego (do 4h po naświetlaniu),
· zwiększenie stężenia greliny (hormon regulujący apetyt),
· poprawa regeneracji włókien kolagenowych,
· zwiększenie liczby fibroblastów. [1]
Układ oddechowy
· przyśpieszenie oddechu i zwiększenie jego częstości,
· uwydatnienie mechanizmów respiracyjnych,
· wzrost pojemności życiowej płuc,
· usprawnienie procesu wentylacji, [4]
· poprawa parametrów spirometrycznych,
· mniejsza skłonność do infekcji przy regularnym stosowaniu [1].
Układ moczowy
...
maarteczka15