Physiology of therapeutic heat Surussawadi Mackawan Department of Physical therapy Faculty of Associated Medical Sciences Khon Kaen University Khon Kaen Thailand

กิจกรรมที่ 1 สรีรวิทยาของการใช้ความร้อน 1. กิจกรรมกลุ่มและการนำเสนอก่อนเรียน ; 25 นาที 2. บรรยาย ; 45 นาที 3. กิจกรรมกลุ่มและการนำเสนอหลังเรียน ; 25 นาที 4. สรุปกิจกรรมและคะแนนกลุ่ม 20 นาที

กิจกรรมกลุ่ม (10 นาที) นำเสนอกลุ่มละ 5 นาที 5 คะแนน 1. อธิบายกลไกการควบคุมอุณหภูมิร่างกาย (2 คะแนน) 2. อธิบายผลของความร้อนต่อการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา (3 คะแนน)

วัตถุประสงค์ Physiology of Therapeutic heat 1. อธิบายสมดุลความร้อนในร่างกายได้ 2. อธิบายกลไกในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกายได้ 3. บอกชนิดของความร้อนเพื่อการรักษาได้ 4. อธิบายคุณสมบัติด้านความร้อนของเนื้อเยื่อแต่ละชนิดได้ 5. อธิบายผลทางสรีรวิทยาของการใช้ความร้อนเพื่อการรักษาได้

สมดุลความร้อน การสร้างความร้อน การเสียความร้อน - BMR - การเคลื่อนไหวและการออกกำลังกาย - การรับประทานอาหาร (SDA ; Specific Dynamic Action) การเสียความร้อน - การนำ (conduction) - การพา (convection) - การแผ่รังสี (radiation) - การระเหยของน้ำ - การขับถ่าย

การเสียความร้อน (heat loss) การนำ คือ การส่งผ่านความร้อนระหว่างของ 2 สิ่งที่สัมผัสกันจากที่ที่มีอุณหภูมิสูงไปที่ที่มีอุณหภูมิ ต่ำ การนำมากน้อยขึ้นอยู่กับ ความแตกต่างของอุณหภูมิ พื้นที่ผิวสัมผัส ความสามารถในการนำความร้อน การพา คือ การส่งผ่านความร้อนผ่านทางอากาศหรือน้ำที่สัมผัสรอบตัวคน การแผ่รังสี คือ การส่งผ่านความร้อนในรูป infrared electromagnetic wave 70 % ของความร้อนที่เสียไป

การเสียความร้อน (heat loss) การระเหยของน้ำ - ทางลมหายใจ ( insensible perspiration: 30-50 ml / hour) - sweating : 2.5 ล้านต่อมทั่วร่างกาย การขับถ่าย : 1-2% 30 % ของความร้อนที่เสียไป

ชนิดของอุณหภูมิ 1. อุณหภูมิแกนกลาง (core temperature ): อุณหภูมิกาย วัดที่ ช่องอก, ช่องท้อง, อุ้งเชิงกราน, ส่วนลึกของแขนขา, คงที่เสมอ วัดที่ช่องปากและทวารหนัก 2. อุณหภูมิ รอบนอก (surface temperature): อุณหภูมิผิว เปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิสิ่งแวดล้อม วัดที่ผิวหนัง อุณหภูมิกายเฉลี่ย = 0.33 ของอุณหภูมิผิว + 0.67 ของ อุณหภูมิ ทวารหนัก

การควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย อุณหภูมิกายเปลี่ยนแปลงได้เพียง 2 องศาเซลเซียส เพื่อการทำงานของเซลล์ต่างๆ 1. ทางพฤติกรรม กระบวนการควบคุมอย่างหยาบและชั่วคราว 2. ทางสรีรวิทยา นอกอำนาจจิตใจ ปรับอย่างละเอียด ผ่าน 3 กลไก คือ - การสร้างความร้อนจากเมแทบอลิซึม - การไหลเวียนเลือด - การหลั่งเหงื่อ

Detectors or Sensors or receptor Physiological Control Detectors or Sensors or receptor Central Controller ( Integrated Control Set Point) Effectors - skeletal muscle - sweat gland - vasomotor control

Detectors or Sensors or receptor Cold receptor : Krause , s end bulb ; Dermis ; 12-36 O c ; 28-43 O c Warm receptor : Ruffini , s end organ ; 25-45 O c ; 36-45 O c Pain receptor : free nerve ending ;< 15 O c ; >45 O c

Lateral Spinothalamic Tract receptor Lateral Spinothalamic Tract Center; Anterior hypothalamus ; Heat sensitive neurons, Decrease heat ; Posterior hypothalamus; Cold sensitive neurons, Increase heat Effectors - Somatomotor system - Sympathetic system

การควบคุมการสร้างความร้อน - การสั่นของกล้ามเนื้อลาย : Posterior hypothalamus - การสร้างความร้อนจากการสลายกรดไขมันอิสระและ brown fats - vasoconstriction และลดการไหลเวียนเลือดมาที่ผิวหนัง - counter current heat exchange

การควบคุมการระบายความร้อน - sweating ; สำคัญขณะออกกำลังกาย , เสียอิเลคโตรไลต์ ร่างกายขับ aldosterone - vasodilation และเพิ่มการไหลเวียนเลือดมาที่ผิวหนัง

Therapeutic heat Deep heat Superficial heat - < 10 mm from skin - deep tissue gain heat from conduction and convection ; tolerance to heat and effective conductivity of skin Hot pack, paraffin bath, whirlpool, IR,UV laser Deep heat deep tissue deep tissue gain heat from conduction and convection SWD, MWD, US

Thermophysiology properties of biological tissues Bone จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นได้เร็วที่สุดเก็บความร้อนได้น้อยที่สุด Fat จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นช้ากว่ากระดูกเก็บความร้อนได้มากที่สุด Muscle จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นได้ช้ากว่าไขมันเก็บความร้อนได้มากกว่า Skin จะมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นได้ช้าที่สุด แต่เก็บความร้อนได้น้อย

Physiological effects of therapeutic heat 1. Local effect - increase skin blood flow - increase joint and muscle blood flow - shifting fluid compartment - increase metabolism - decrease viscosity - increase elasticity

1. Local effect - decrease pain*** - decrease chronic inflammation - decrease chronic injury 2. Remote effect - improve blood flow - redistribution of blood flow - smooth muscle relaxation - improve cardiac and pulmonary function - anorexia - antidiuresis - sedative effect

กลไกการลดอาการปวดโดยความร้อน

Mechaical of pain Noxious stimuli . Histamine Free nerve ending Tissue damage . Chemical mediator Bradykinin, 5-HT, Prostaglandins Histamine Free nerve ending Mast cell Substance P Afferent fiber DRG of spinal cord

**Somatosensory cortex . Spinal cord; Neospinothalamic tract (fast pain) ; Paleospinothalamic tract (slow pain) Medulla *Reticular formation Thalamus **Somatosensory cortex . Descending inhibitory pathway .

Cause of pain relief by heat 1. Dilation of small vessels; axon reflex increase local blood flow wash out chemical mediators; only in chronic condition; pain relieve

2. Nerve conduction Gate control theory Large fiber Small fiber + Mechanic and thermal pathway Gate control theory Large fiber (A-delta A -beta) Small fiber (c-fiber) + Pain pathway - S-Cell - + T-Cell

3. Central interfere 4 Sedative effect 5. Increase pain threshold

Thank you for your attention