Температура кожи - Skin temperature

Анатомия кожи человека

Температура кожи - это температура самой внешней поверхности тела. Нормальная температура кожи на туловище человека колеблется от 33,5 до 36,9 ° C (92,3 и 98,4 ° F), хотя температура кожи ниже в выступающих частях, таких как нос, и выше в мышцах и активных органах.[1] Запись температура кожи представляет большие трудности. Хотя это не четкий индикатор внутренняя температура тела Температура кожи имеет важное значение для оценки здорового функционирования кожи.[2] Некоторые эксперты считают физиологический значение кожа температуре не уделялось должного внимания, поскольку клинический анализ предпочитал измерение температуры рот, подмышка, и / или прямая кишка. Температура этих частей обычно соответствует внутренней температуре тела.[2]

Характер температуры кожи часто имеет решающее значение. диагностический данные о патологические состояния, начиная от локомоции до сосудистых заболеваний. Такая информация может оказаться важной для определения последующего терапевтического лечения.[3]

Предпосылки и взаимодействия

Основная статья: Кожа человека

Кожа выполняет три основные функции: защита, регулирование и ощущение. Взаимодействие между кожей и температурой происходит постоянно в отношении каждой из этих функций и часто имеет большое значение. медицинский и физиологический значимость.[4]

Кожа состоит из трех основных слоев: эпидермис, дерма и гиподерма, и содержит множество клеток, рецепторов и соединений, которые позволяют выполнять множество функций.[5] Способность нашей кожи справляться с различными условиями и при различных температурах тканей, одновременно выполняя эти функции, свидетельствует об устойчивости органа.[5]

Есть три важных аспекта взаимоотношений между кожа и температура:

  1. Тепловые ощущения могут быть обнаружены и переданы через локализованные сенсорные области кожи.[6]
  2. Кожа действует как среда и средство доставки механизмов терморегуляции, включая изоляцию, потоотделение и контроль кровотока.[7]
  3. Сама кожная ткань подчиняется поддерживающей функции в диапазоне температур ткани (температуры кожи), что является результатом нескольких факторов, включая потерю тепла из-за подкожный ткани через радиация, проведение и испарение воды.[2]

Измерение температуры (термометрия ) поверхности кожи - это работа, которая может выполняться несколькими технологиями. Основные типы термометров поверхности кожи включают: инфракрасный термометры и термисторы. Эти инструменты обладают высокой достоверностью и надежностью и, по сути, одинаковы для клинических целей. электродиагностический чтения. Тем не мение, термисторы Было обнаружено, что они обеспечивают большую отзывчивость и чувствительность при считывании, в то время как инфракрасные термометры обеспечивают большее удобство с точки зрения скорости и маневренности.[8] На практике температура, измеряемая термометром, зависит от конкретных условий установки и, как таковая, требует учета ключевых переменных.[9]

Факторы, влияющие на температуру кожи

Кожа самый большой из человеческих тел органы, составляя примерно 15-16% от общей массы тела взрослого человека.[7][10][11] Поверхность органа демонстрирует значительные региональные колебания температуры и часто переживает термические конечности, которые могут повредить внутренние органы.[12]

Температура поверхности кожи у людей варьируется вместе с температурой окружающей среды, внутренней температурой и условиями, влияющими как на кожу, так и на подлежащие структуры.[1] Следовательно, равномерная температура обычно не поддерживается кожа в целом, о чем свидетельствуют несоответствия между различными областями тела даже несмотря на измерения, выполненные в различных внешних условиях.[2] Более низкие температуры обычно наблюдаются вблизи поверхностные вены, относительно поверхностные артерии, а также над выступающими частями тела, включая пальцы ног, пальцы, уши и нос.[10] Между тем, температура поверхности кожи была выше в активных органах, чем в состоянии покоя, а также мышцы скорее, чем сухожилия или же кости.[10]

Другие заметные влияния на температуру поверхности кожи включают случаи теплового стресса (при котором значительная часть сердечный выброс направлены на кожу), опущены толщина кожной складки (способствует значительно большему колебанию температуры поверхности во время тренировки)[13] и местный терморегулятор кожных кровеносных сосудов (местное нагревание может вызвать расширение сосудов, в то время как местное охлаждение снижает приток крови к коже).[14]

Терморегуляция

Основная статья: Терморегуляция
Дальнейшая информация: Потливость
На коже человека появляются мурашки по коже.

Температура кожи является важным аспектом физиологии человека и часто играет важную роль в влиянии на процессы терморегуляции. Регулирование кровотока в коже имеет решающее значение для гомеотермия. Сочувствующий контроль притока крови к коже включает систему норадренергический вазоконстрикция а также активная симпатическая система расширения сосудов.[14][12] В некоторых случаях гипертермии вазодилатация кожи позволяет скорости кровотока в коже достигать объемов от шести до восьми литров в минуту.[14]

Скин содержит массив терморецепторы, которые не реагируют на абсолютную температуру окружающей среды, а скорее на скорость изменения температуры, при которой тепло передается между кожей и окружающей средой.[15] Расположение этих терморецепторов не всегда близко к поверхности кожи, некоторые терморецепторы вместо этого расположены глубже в органе, ближе к подкожный жировая ткань. Это открытие было подтверждено сравнением изменений температуры глубоких слоев кожи с изменениями температуры поверхности кожи.[15] Индуцированные изменения температуры кожи в различных слоях кожи сыграли решающую роль в определении плотности терморецепторов и различении этих областей.

В холодных условиях вокруг появляются неровности. волосы фолликулы (также известные как мурашки по коже или гусиная кожа ).[16] Эти неровности служат для облегчения пилообразной эрекции волосков или «вставания дыбом», по существу перпендикулярно поверхности кожи. Механизм дал пушным зверям эволюционное преимущество в изоляция температуры кожи, но это не так полезно для людей, у которых обычно редкие волосы на большей части кожи. Механизм обеспечивает небольшую изоляцию и поэтому играет незначительную роль в терморегуляторных процессах в homo sapiens.[16]

Когда температура окружающей среды высока, кожный кровоток увеличивается (вазодилатация), облегчая передачу внутреннего тепла к коже.[16][17] Испарение и конвекция пота вызывают потерю тепла телом от поверхности кожи в окружающую среду, обеспечивая эффективное средство для снижения температура тела.[16][17] Температура кожи также играет важную роль в контроле охлаждения при воздействии высоких температур окружающей среды. При заданной внутренней температуре более высокая температура кожи увеличивает скорость потоотделения, в то время как более низкая температура кожи снижает скорость потоотделения.[18]

Преоптическое ядро передний гипоталамус действует как регулирующий центр потери тепла телом. В гипоталамус рассылает нервные импульсы, активируя соответствующие вышеупомянутые механизмы вазодилатации, вазоконстрикции и / или потливость когда температура тела в гипоталамусе выше или ниже заданного значения (~ 37 ° C).[16][19][20]

Клинические последствия

Номер медицинский Условия влияют на температуру кожи у людей и могут оказаться вредными или смертельными для людей, страдающих такими состояниями, когда функция кожи нарушена. Кроме того, температура кожи имеет важное клиническое значение и может также проявляться как симптом для данного условия.

Криотерапия

Криотерапия является признанным средством для лечения мягких тканей травмы, растяжение связок и болезненность, при которых кожа обычно охлаждается в месте повреждения. В случае внутренних повреждений кожа действует как средство теплопередачи при внешнем применении криотерапии. Несмотря на то, что методика не получила достаточных клинических исследований, такой вариант лечения по-прежнему широко применяется во всем мире. Обычные методы криотерапии часто включают введение пакетов со льдом или замороженного гороха в пораженный участок или даже погружение в ледяную ванну.[21][22] Между способами нанесения замороженных гелевых пакетов и замороженного гороха было замечено, что замороженные гелевые пакеты недостаточно охлаждали кожу. Замороженный горох, с другой стороны, вызывал температуру кожи, достаточную для того, чтобы вызвать локализованную кожную анальгезию (притупление боли), эффективно снижая метаболизм. фермент активность и скорость нервный проведение до клинически стабильного уровня.[21] Помимо лечения травм, криотерапия хирургический приложений (называемых криохирургией), в которых чрезвычайно низкие температуры, производимые жидкий азот и аргон газ нацелены на злокачественные опухоли в попытках повредить и разрушить такую ​​ткань. В коже внешний поражения и рак кожи лечат с помощью жидкого азота, который наносится непосредственно на раковые клетки, эффективно снижая температуру кожи в таких областях до деструктивного уровня, при котором функция клеток может дольше сохраняться.[23][24][25]

Гипотермия (состояние и симптомы)

Гипотермия определяется как имеющая внутреннюю температуру тела ниже 35 ° C (или 95 ° F). При температуре ниже 35 ° C тело теряет больше тепла, чем выделяет, что в тяжелых случаях приводит к летальному исходу. Младенцы, страдающие от переохлаждения, будут испытывать низкую температуру кожи, хотя в остальном они выглядят здоровыми. Потеря тепла кожей во внешнюю среду является существенным фактором, способствующим острому переохлаждению.[26][27] Как барьер между внутренними органами и содержимым человеческого тела, кожа, несомненно, играет решающую роль в теплообмене между внутренними органами тела и внешней средой.[19] Внутреннее тепло тела выделяется в окружающую среду с большей скоростью при низкой температуре кожи, поскольку тепло следует за температурными градиентами от областей с высокой температурой (внутренних органов тела) к другому месту с более низкой температурой, как описано в второй закон термодинамики.[28]

Лечебное переохлаждение

Гипотермия также играет важную терапевтическую роль, методика терапевтическая гипотермия включает в себя преднамеренное снижение температуры тела до уровня около 32–34 ° C (89,6–93,2 ° F). Методика находит применение у пациентов, страдающих остановка сердца которые остаются без сознания после восстановления спонтанного кровообращения.[29] Важно отметить, что индуцированная умеренная гипотермия в диапазоне температур от 33 ° C до 36 ° C эффективна, но более безопасна, чем умеренная гипотермия, снижая температуру тела до диапазона от 28 ° C до 32 ° C. Последний диапазон температур сопряжен с риском аритмии, мерцание желудочков а также возможные риски коагулопатия и инфекционное заболевание.[30]

Кроме того, время лечения гипотермии является решающим фактором, который необходимо учитывать при работе с пациентами, страдающими остановкой сердца. Легкое переохлаждение следует начинать сразу после реанимация пациента для максимальной эффективности, хотя есть некоторые доказательства эффективности лечения через несколько часов после остановки сердца на животных моделях.[31]

Пациент, получающий терапевтическую гипертермию в качестве варианта лечения запущенного рака.

Гипертермия (состояние и симптом)

Гипертермия определяется как состояние, при котором температура тела человека превышает нормальные параметры в результате нарушения процессов терморегуляции.[19] Гипертермия - частый симптом таких состояний, как тепловой удар, когда он проявляется в виде горячей, сухой кожи или обильного потоотделения.[32] Сам по себе тепловой удар может быть разрушительным. Необратимые долгосрочные травмы головного мозга случаются примерно у каждого пятого человека, страдающего этим заболеванием.[33]

Лечебная гипертермия

В области онкология «Гипертермия» относится к лечению злокачественных заболеваний путем подачи тепла к телу в определенное место. Гипертермия часто применяется в сочетании с установленными методами лечения опухолей. Температура выше 40 ° C часто является благоприятным условием для восприимчивости к химиотерапии и лучевой терапии.[34]

Обесцвеченные бледные пальцы, связанные с аномально низкой температурой кожи, вызванной болезнью Рейно.

Феномен Рейно

Феномен Рейно (также известная как болезнь или синдром Рейно) - важное состояние, влияющее на температуру кожи многих людей во всем мире.[35] Феномен Рейно - это преувеличенная реакция кожное кровообращение к воздействию низких температур окружающей среды.[36] «Приступы Рейно», которые могут начинаться в частях тела и распространяться, эффективно понижая температуру кожи до опасного уровня за короткие периоды. Последствия этих атак могут быть серьезными, потенциально вызывая Гангрена, деструктивное значение аномальной температуры кожи.[37]

Другие клинические последствия

Нарушение вазодилатации кожных кровеносных сосудов может возникать как часть сахарный диабет 2 типа. При высоких температурах окружающей среды кожный сосудистый контроль часто влечет за собой последствия, включая случаи теплового истощения и теплового удара из-за теплопередачи. Такие последствия возникают из-за передачи тепла от окружающей среды к коже, вызывая повышение температуры кожи. Впоследствии кровь, проходящая через расширенные сосуды кожи, нагревается во время циркуляции. Доставке тепла в подкожные области тела способствует нарушенная вазодилатация организма.[14][38]

Температура кожи также может быть индикатором наличия рака. Распространенные методы обнаружения рак вовлекать идентификацию не-нейронный терморегуляция крови перфузия а также периодические изменения или отклоняющиеся колебания в пространственном однородность температуры кожи.[14][38] Это связано с тем, что участки роста опухоли часто связаны с усилением иммунного ответа, вызывающего воспаление, которое эффективно увеличивает температуру кожи, отклоняясь от пространственной однородности температуры кожи в груди. При скрининге на рак груди большое значение имеет измерение температуры кожи (особенно при гипертермии). Соответственно, колебания температуры кожи на больших участках груди часто исследуются в надежде выявить места роста опухоли.[39] В термография температура кожи каждой груди контролируется с использованием таких методов, как инфракрасное изображение и жидкокристаллическая контактная термография (LCCT).

Рекомендации

  1. ^ а б Бирман, Уильям (1936-04-04). «Температура поверхности кожи». Журнал Американской медицинской ассоциации. 106 (14): 1158. Дои:10.1001 / jama.1936.02770140020007. ISSN  0002-9955.
  2. ^ а б c d Бенедикт, ФГ; Майлз, штат Вашингтон; Джонсон, А. (июнь 1919 г.). «Температура кожи человека». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 5 (6): 218–22. Bibcode:1919ПНАС .... 5..218Б. Дои:10.1073 / pnas.5.6.218. ЧВК  1091574. PMID  16576376.
  3. ^ Кларк, Р. П. (1984), «Температура кожи человека и ее значение в физиологии и клинической оценке», в Ринге, Э. Фрэнсис Дж .; Филлипс, Барбара (ред.), Последние достижения в медицинской термологии, Springer New York, стр. 5–15, Дои:10.1007/978-1-4684-7697-2_2, ISBN  978-1-4684-7697-2
  4. ^ TORTORA, GJ; GRABOWSKI, SR (1993). Основы анатомии и физиологии (7-е изд.). Нью-Йорк: издатели колледжа Харпер Коллинз. ISBN  978-0-06-046702-9. Получено 14 мая 2019.
  5. ^ а б Миллингтон, П. Ф. (2009). Кожа. Уилкинсон, Р. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-10681-8. OCLC  286431323.
  6. ^ Хензель, Герберт (1973), «Кожные терморецепторы», Соматосенсорная система, Справочник по сенсорной физиологии, 2, Springer Berlin Heidelberg, стр. 79–110, Дои:10.1007/978-3-642-65438-1_4, ISBN  978-3-642-65438-1
  7. ^ а б Маклаферти, Элла; Хендри, Чарльз; Фарли, Алистер (25 сентября 2012 г.). «Покровная система: анатомия, физиология и функции кожи». проквест. Получено 2019-05-15.
  8. ^ Burnham, Robert S .; Мак-Кинли, Роберт С .; Винсент, Дэниел Д. (2006). «Три типа термометров поверхности кожи: сравнение надежности, достоверности и оперативности». Американский журнал физической медицины и реабилитации. 85 (7): 553–558. Дои:10.1097 / 01.phm.0000223232.32653.7f. ISSN  0894-9115. PMID  16788385.
  9. ^ Росси, Рене М .; Шпенглер, Кристина М .; Аннахайм, Саймон; Макрей, Брейд А. (2018). «Измерение температуры кожи с использованием контактной термометрии: систематический обзор параметров настройки и их влияния на измеренные значения». Границы физиологии. 9: 29. Дои:10.3389 / fphys.2018.00029. ISSN  1664-042X. ЧВК  5797625. PMID  29441024.
  10. ^ а б c КАНИТАКИС, Жан (2002-07-02). «Анатомия, гистология и иммуногистохимия нормальной кожи человека». Европейский журнал дерматологии. 12 (4): 390–9, викторина 400–1. ISSN  1167-1122. PMID  12095893.
  11. ^ Юсеф, H .; Alhajj, M .; Шарма, С. (2019). Анатомия, Кожа (Покровы), Эпидермис. StatPearls Publishing LLC. PMID  29262154.
  12. ^ а б Коулз, Раймонд Б. (1958). «Возможное происхождение регуляции температуры кожи». Эволюция. Общество изучения эволюции. 12 (3): 347–357. Дои:10.2307/2405856. JSTOR  2405856.
  13. ^ НЕВЕС, Эдуардо Борба; и другие. (2015). «Влияние подкожно-жировой клетчатки на скорость изменения температуры кожи при физических нагрузках». Исследования в области биомедицинской инженерии. 31 (4): 307–312. Дои:10.1590/2446-4740.0805. ISSN  2446-4740.
  14. ^ а б c d е Чаркоудян, Ниша (01.05.2003). «Кожный кровоток при терморегуляции взрослого человека: как это работает, когда нет и почему». Труды клиники Мэйо. 78 (5): 603–612. Дои:10.4065/78.5.603. ISSN  0025-6196. PMID  12744548.
  15. ^ а б Иванов, К. П. (1990). Bligh, J .; Voigt, K .; Браун, Х. А .; Brück, K .; Heldmaier, G. (ред.). «Расположение и функции различных терморецепторов кожи». Терморецепция и регулирование температуры. Springer Berlin Heidelberg: 37–43. Дои:10.1007/978-3-642-75076-2_5. ISBN  978-3-642-75076-2.
  16. ^ а б c d е Чжан, Х; Аренс, Эдвард А (2006). «Роль кожи в терморегуляции и комфорте человека». Стипендия ES. Woodhead Publishing Ltd: 560–602.
  17. ^ а б Ходжес, Эндрю (2008). А-Я пластической хирургии. Издательство Оксфордского университета. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-156301-0. OCLC  424583953.
  18. ^ Надель, ER; Буллард, RW; Stolwijk, JA (июль 1971 г.). «Важность температуры кожи в регуляции потоотделения». Журнал прикладной физиологии. 31 (1): 80–87. Дои:10.1152 / jappl.1971.31.1.80. ISSN  0021-8987. PMID  5556967.
  19. ^ а б c Харви, Саймон Б. (1993-08-12). «Гипертермия». Медицинский журнал Новой Англии. 329 (7): 483–487. Дои:10.1056 / NEJM199308123290708. ISSN  0028-4793. PMID  8332154.
  20. ^ Myers, R.D .; Якш, Т. Л. (1971). «Терморегуляция вокруг новой уставки», установленной у обезьяны, путем изменения соотношения ионов натрия и кальция в гипоталамусе ». Журнал физиологии. 218 (3): 609–633. Дои:10.1113 / jphysiol.1971.sp009636. ISSN  0022-3751. ЧВК  1331604. PMID  5002528.
  21. ^ а б Chesterton, Linda S .; Фостер, Надин Э .; Росс, Лесли (2002). «Температурная реакция кожи на криотерапию». Архивы физической медицины и реабилитации. 83 (4): 543–549. Дои:10.1053 / apmr.2002.30926. ISSN  0003-9993. PMID  11932859.
  22. ^ Новелла, Стивен. «Криотерапия всего тела». sciencebasedmedicine.org. Скептическое общество Новой Англии. Получено 2019-06-02.
  23. ^ «Криохирургия в лечении рака». Национальный институт рака. 2005-09-09. Получено 2019-06-02.
  24. ^ Куфлик, Эмануэль Г. (1 ноября 1985 г.). «Криохирургия рака кожи и кожных заболеваний». Архив дерматологии. 121 (11): 1463. Дои:10.1001 / archderm.1985.01660110109030. ISSN  0003-987X.
  25. ^ Закарян, Сетраг А. (1985). Криохирургия рака кожи и кожных заболеваний. Сент-Луис: Мосби.
  26. ^ «Переохлаждение». nhs.uk. 2017-10-18. Получено 2019-05-20.
  27. ^ Пейрис, Алан Н; Джаруди, Сара; Гэвин, Мередит (27.03.2018). «Переохлаждение». JAMA. Издательство JAMA. 319 (12): 1290. Дои:10.1001 / jama.2018.0749. ISSN  0098-7484. PMID  29584844.
  28. ^ Клаузиус, Р. (1854 г.). "Ueber eine veränderte Form des zweiten Hauptsatzes der Mechanischen Wärmetheorie". Annalen der Physik und Chemie (на немецком). 169 (12): 481–506. Bibcode:1854AnP ... 169..481C. Дои:10.1002 / andp.18541691202.
  29. ^ Сафар, Питер Дж; Кочанек, Патрик М (21 февраля 2002). «Лечебная гипотермия после остановки сердца». Медицинский журнал Новой Англии. 346 (8): 612–613. Дои:10.1056 / NEJM200202213460811. ISSN  0028-4793. PMID  11856801.
  30. ^ Совет национальных исследований (1955). Физиология индуцированной гипотермии: материалы симпозиума, 28-29 октября 1955 г.. Дои:10.17226/20257. ISBN  978-0-309-33996-4.
  31. ^ Hickey, R.W .; Ferimer, H .; Александр, Х.Л .; Garman, R.H .; Callaway, C.W .; Hicks, S .; Safar, P .; Graham, S.H .; Кочанек, П. М. (2000). «Отсроченная спонтанная гипотермия снижает повреждение нейронов после асфиксической остановки сердца у крыс». Реанимационная медицина. 28 (10): 3511–3516. Дои:10.1097/00003246-200010000-00027. ISSN  0090-3493. PMID  11057809.
  32. ^ Фаучи, Энтони S (2008). Принципы внутренней медицины Харрисона (17-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Medical. ISBN  978-0-07-159991-7. OCLC  104835620.
  33. ^ Йео, Тереза ​​П. (2004-04-01). «Тепловой удар - всесторонний обзор». AACN Advanced Critical Care. Школа медсестер Университета Джона Хопкинса. 15 (2): 280–293. Дои:10.1097/00044067-200404000-00013. ISSN  1559-7768. PMID  15461044.
  34. ^ Хильдебранд, Берт (июль 2002 г.). «Клеточно-молекулярные основы гипертермии». Критические обзоры в онкологии / гематологии. 43 (1): 33–56. Дои:10.1016 / с1040-8428 (01) 00179-2. PMID  12098606.
  35. ^ Секейра, Уинстон; Блок, Джоэл А. (23.06.2001). «Феномен Рейно». Ланцет. 357 (9273): 2042–2048. Дои:10.1016 / S0140-6736 (00) 05118-7. ISSN  0140-6736. PMID  11438158.
  36. ^ Уигли, Фредрик М; Херрик, Ариан Л; Flavahan, Nicholas A, eds. (2015). Феномен Рейно. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer New York. Дои:10.1007/978-1-4939-1526-2. ISBN  978-1-4939-1525-5.
  37. ^ "Рейно | Национальный институт сердца, легких и крови (NHLBI)". www.nhlbi.nih.gov. Здание 31, Центральный Драйв 31, Бетесда, MD 20892. Получено 2019-05-14.CS1 maint: location (связь)
  38. ^ а б Репаски, Элизабет А; Эванс, Шэрон С; Дьюхерст, Марк У (01.10.2013). «Температура имеет значение! И почему это должно иметь значение для иммунологов опухолей». Исследования в области иммунологии рака. 1 (4): 210–216. Дои:10.1158 / 2326-6066.CIR-13-0118. ISSN  2326-6066. ЧВК  3904378. PMID  24490177.
  39. ^ [1], "Обнаружение раковых поражений по их влиянию на пространственную однородность температуры кожи", выпущено 1999-04-19 

внешняя ссылка