ТЕРМОМЕТРИЯ

Термометрия (греч. therme теплота, жар + metreo мерить, измерять) — совокупность методов и способов измерения температуры, в том числе в медицине измерение температуры тела человека.

Измерение температуры — это сравнение степени нагретости исследуемого объекта со стандартной шкалой температур. Применительно к средним значениям наибольшее распространение получила шкала температур Цельсия, определяемая двумя реперными точками — температурой кипения и температурой замерзания воды (таяния льда) при нормальном атмосферном давлении, к-рым отвечают соответственно сто и ноль единиц, называемых градусами Цельсия (°С). По размеру градус Цельсия равен одному градусу Кельвина (°К), являющемуся основной единицей измерения температуры (см. Единицы измерения). Шкала Цельсия принята в подавляющем числе стран, однако в США и Великобритании продолжают пользоваться шкалой Фаренгейта с единицей измерения градус Фаренгейта (°f); температура по Фаренгейту (tF) и температура по Цельсию (tC) связаны зависимостью tF= 32 + 1,8 tC.

Все методы измерения температуры делят на контактные, основанные на передаче тепла прибору, измеряющему температуру путем непосредственного контакта, и бесконтактные, когда передача тепла прибору осуществляется путем радиации через промежуточную среду, обычно через воздух. Контактные методы позволяют измерять температуру при сохранении взаиморасположения термоприемника и объекта в условиях движения последнего, проводить измерения в любых точках внутри объекта, куда можно провести термоприемник. Бесконтактные методы дают возможность измерять температуру объектов, контакт с к-рыми недопустим, объектов малых размеров, тепловой контакт с к-рыми затруднен или неосуществим, исследовать распределение температуры на поверхности тела.

Контактным методам свойственны погрешности, обусловленные изменением температуры объекта вследствие искажения его температурного поля внесенным термоприемником, а также неизбежной разницей температур термоприемника и объекта в результате теплообмена термоприемника с окружающей средой. В установившемся тепловом режиме, когда температуры объекта и термоприемника стабилизированы, эти погрешности являются статическими. При неустановившемся тепловом режиме дополнительно возникает динамическая погрешность измерения, связанная с тепловой инерцией термоприемника. Снижение погрешностей обеспечивается применением более рациональных методик измерения температуры, конструкций термоприемников и т. д.

Бесконтактным методам измерения температуры свойственны погрешности, связанные с тем, что физические законы, лежащие в основе этих методов, справедливы лишь для абсолютно черного излучателя, от к-рого по свойствам излучения отличаются все реальные физические излучатели (тела и среды). В соответствии с законом Кирхгофа любое физическое тело излучает энергии меньше, чем черное тело, нагретое до той же температуры. Поэтому бесконтактные приборы для измерения температуры, отградуированные по черному излучателю, покажут меньшую температуру, чем действительная.

Приборы для измерения температуры (термометры) включают звено передачи тепла от исследуемого объекта к первичному преобразователю, первичный преобразователь или термочувствительное звено, звено преобразования параметра состояния первичного преобразователя в непосредственно отображаемую физическую величину, звено отображения. Соответственно термометры различаются по характеру передачи тепла от объекта к термочувствительному звену (контактные и бесконтактные); по виду преобразования тепловой энергии в термочувствительном звене. При этом используются различные температурно-зависимые свойства веществ: тепловое расширение твердых тел (дилатометрические, биметаллические термометры), жидких тел (ртутные, спиртовые и др.) и газов (манометрические термометры), удельное электрическое сопротивление (резистивные электротермометры), диэлектрическая проницаемость (электроемкостные термометры) , термоэлектрический эффект (термоэлектрические термометры). В термометрах используются и разные способы отображения результатов (положение мениска жидкости или стрелки относительно неподвижной шкалы, цифровая индикация, графическая регистрация, визуализация теплового поля объекта на экране электронно-лучевой трубки и т. д.).

В медицине и биологии Т. широко используется для измерения бальнеотерапии (см.), космической и авиационной медицине (см. Авиационная медицина, Медицина космическая) и др. Главное место при измерениях температуры в медицинской практике занимает контактная Термометрия, основным достоинством к-рой является надежность передачи тепла от объекта термочувствительному звену термометра. Однако принципиальная возможность нагревания термоприемника до температуры исследуемого объекта часто ограничивается различными методическими и конструктивными факторами. При измерении температуры тела, напр, в месте контакта термощупа с телом, имеют место локальные изменения кровотока, потоотделение, к-рые меняют температуру в месте измерения; температура термощупа устанавливается не сразу, а по истечении переходного процесса.

Для измерения температуры тела используют гл. обр. медицинский ртутный термометр, относящийся к жидкостным термометрам, принцип действия к-рых основан на тепловом расширении жидкостей. Ртутный термометр представляет собой прозрачный стеклянный резервуар с впаянными шкалой и капилляром, имеющим на конце расширение, заполненное ртутью. Температурный коэффициент расширения ртути приблизительно в 500 раз больше температурного коэффициента расширения стекла, что обеспечивает заметное перемещение ртутного столба в капилляре при относительной неизменности размеров последнего. Диапазон измерения температуры составляет 34—42°, цена деления 0,1°. Ртутный термометр действует по принципу максимального термометра: ртутный столбик остается в капилляре на уровне наивысшего подъема при нагревании и опускается только при встряхивании. Это достигается вводом в капилляр штифта, препятствующего обратному движению ртути; другой конец штифта впаян в дно резервуара. Ртутный термометр используется для измерения температуры в подмышечной впадине, паховой складке, прямой кишке, ротовой полости.

Локальные измерения температуры (локальная Т.) выполняются с помощью электротермометрии (измерение температуры тела электротермометрами). Используются точечные термощупы, имеющие площадь контакта с исследуемым объектом 1—2 мм². Их термочувствительным звеном является терморезистор — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление к-рого зависит от температуры. Из-за малых размеров и массы (микротерморезистор) он обладает малой тепловой инерцией. Серийно выпускаемый медицинский электротермометр ТПЭМ-1 содержит три таких термощупа — для измерения температуры кожи, мягких тканей и полостей тела. Прибор имеет две шкалы общим диапазоном 16—42° с ценой деления 0,2°. Электротермометры широко используются для сегментарной Т., а также для длительных наблюдений за температурой тела во время хирургических операций, у тяжелобольных, в условиях реанимации. При длительных наблюдениях термощупы обычно вводят в прямую кишку, иногда в пищевод.

Температуру в полости жел.-киш. тракта в ряде случаев измеряют телеметрически с помощью проглатываемой обследуемым радиокапсулы, представляющей собой миниатюрный радиопередатчик, соединенный с датчиком температуры. Термочувствительным звеном датчика служит сегнетокерамический элемент, диэлектрическая проницаемость к-рого изменяется в зависимости от температуры, обусловливая соответственные изменения частоты передаваемых колебаний. Эти колебания воспринимаются приемным устройством, находящимся вне тела обследуемого.

Для получения термотопографической картины отдельных областей тела применяют бесконтактную термографию (радиационная термометрия, или тепловидение), основанную на восприятии специальными датчиками инфракрасного излучения с поверхности тела, или контактную жидкокристаллическую термографию, в основе к-рой лежит свойство жидких кристаллов менять цвет при изменении температуры контактирующей среды (см. Термография). Наметились два способа применения жидкокристаллической Т. в медицине: нанесение на поверхность тела термокомпозиций — специальных термочувствительных паст и аппликация термохромной пленки.

Термометрия тела — измерение температуры тела (см.) — является важным и обязательным компонентом обследования больного (см.), имеет большую диагностическую ценность, позволяет распознавать лихорадочные и гипотермические состояния (см. Лихорадка, Охлаждение организма). Измерение чаще производят при помощи медицинского (ртутного) термометра. Используются также и электротермометры. Температуру измеряют в подмышечной впадине, реже в паховой складке, полости рта, прямой кишке (у детей) или во влагалище. При измерении температуры в подмышечной впадине или в паховой складке кожу следует предварительно вытереть досуха. Перед введением в прямую кишку термометр смазывают вазелином. Продолжительность измерения температуры в подмышечной впадине составляет примерно 10 мин. Чтобы термометр плотно прилегал к коже, плечо прижимают к груди. У тяжелобольных, находящихся в бессознательном состоянии, а также у детей термометр удерживают в подмышечной впадине определенным положением руки больного. Температуру, как правило, измеряют 2 раза в день (в 7 — 8 час. утра и в 17 —19 час. вечера), при необходимости измерение проводят чаще, каждые 2 или 4 часа. После измерения температуры термометр следует протереть дезинфицирующим р-ром или поместить его в сосуд с таким р-ром.

Нормальной температурой при измерении в подмышечной впадине следует считать 36,4—36,8°. Наиболее высокая температура в течение дня наблюдается между 17 и 21 часом, а наиболее низкая — между 3 и 6 час. утра; разница температур при этом у здоровых лиц, как правило, не превышает 0,6°. После еды, больших физических и эмоциональных напряжений, в жарком помещении температура тела несколько повышается. Зависит температура и от возраста; у детей она выше в среднем на 0,3 —0,4°, чем у взрослых, в преклонном возрасте может быть несколько ниже. Асимметрия аксиллярной температуры встречается весьма часто (54%), при этом слева она несколько выше.

Важное клиническое значение имеет измерение кожной температуры, являющейся косвенным показателем интенсивности обменных процессов в коже и подлежащих тканях, а также степени их кровоснабжения. При этом абсолютные значения ее обычно не учитываются, т. к. температура кожи в большой степени зависит от (температуры и влажности окружающей среды, интенсивности кровотока, местной реакции ткани, интенсивности потоотделения и т. д. Учитывается, как правило, разность температуры кожи, измеряемой на ее строго симметричных участках; разность температуры на симметричных участках, превышающая 0,5°, считается признаком патологии. Измерение температуры кожи отдельных сегментов конечностей (сегментарная Термометрия) используется при диагностике нарушений периферического кровообращения. В обычных условиях понижение температуры кожи конечностей идет в направлении от проксимальных отделов к дистальным. Разность температур кожи, измеренных над подвздошной или подмышечной артерией и I пальцем стопы или IV пальцем кисти, носит название кожно-температурного коэффициента. В норме его величина составляет 3,8—4° для верхних конечностей и 4,9—5,2° для нижних. В случае патологии он увеличивается. Чем хуже приток крови к периферии, тем выше кожно-температурный коэффициент.

Сегментарная Т., как и локальная, осуществляется с помощью электротермометров. Измерение проводят после 10—15 мин. адаптации обследуемого к температуре помещения, в к-ром проводится обследование. Т. тела можно проводить и дистанционными методами Т. Так, с помощью термографии можно изучать характер распределения температуры в пределах всего тела или отдельных его областей. Особенно ценную информацию дает термография парных органов и конечностей. Термографию успешно применяют при диагностике нарушений кровообращения (см.), патологии кровеносных сосудов (см.), при выявлении злокачественных опухолей молочной железы и др.

Термометрия кожи используется также при изучении механизмов потоотделения в норме и патологии (см. терморегуляции (см.) в целом.

Большое диагностическое значение при гастроэнтерологических исследованиях имеет Т. жел.-киш. тракта с помощью радиокапсулы, к-рую проглатывает обследуемый. Приемное устройство, воспринимающее информацию, передаваемую радиокапсулой, располагается вне тела (см. Телеметрия).

Библиогр.: Мясников А. Л. Пропедевтика внутренних болезней, с. 67, М., 1957; Пропедевтика внутренних болезней, под ред. В. X. Василенко и А. Л. Гребенева, с. 59, М., 1982; Температура и ее измерение, под ред. А. Арманда и К. Вульфсона, пер. с англ., М., 1960; Шкляр Б. С. Диагностика внутренних болезней, Киев, 1972.

Е. К. Лукьянов, В. С. Сальманович; С. М. Каменкер (термометрия тела).