ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ У ЧЕЛОВЕКА Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

ЛЕКЦИЯ

История создания специальных приборов для измерения температуры у человека

И.Н. Захарова*1, И.М. Османов2,3, И.В. Бережная1, Н.Г. Сугян1, И.Д. Майкова2, Э.Р. Самитова2, Т.М. Творогова1, Д.С. Колушкин1, В.В. Пупыкина1, И.А. Родионов1

'ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Москва, Россия; 2ГБУЗ «Детская городская клиническая больница им. З.А. Башляевой» Департамента здравоохранения г. Москвы, Москва, Россия; 3ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России, Москва, Россия

Аннотация

Термометрия сегодня прочно вошла в нашу жизнь. Сегодня мы привычным образом укладываем термометр в подмышечную впадину и оцениваем результат через 10 мин. Однако часто возникают сомнения в интерпретации полученных результатов измерения, особенно при течении тяжелых инфекций, нарушении общего самочувствия, ощущении жара, головной боли. В данной статье рассмотрены вопросы термометрии в свете истории появления медицинских термометров и оценки разных типов лихорадки до появления новых технических возможностей оценки температуры тела. Для детей, особенно раннего возраста, высокая лихорадка является не только симптомом болезни, но и опасным фактором развития осложнений. Контроль температуры тела, фиксация периодов гипертермии, эффективности жаропонижающих препаратов позволяют облегчить течение болезни и предотвратить развитие грозных осложнений (дегидратации, отека мозга, судорог и др.). Сегодня, в период бурного развития компьютерных технологий, меняются и возможности термометрии. Использование маленьких и легких умных устройств позволяет контролировать изменение температуры тела ребенка, особенно в период болезни, и своевременно реагировать на изменения.

Ключевые слова: дети, температура человеческого тела, термометрия, лихорадка, галистановый термометр

Для цитирования: Захарова И.Н., Османов И.М., Бережная И.В., Сугян Н.Г., Майкова И.Д., Самитова Э.Р., Творогова Т.М., Колушкин Д.С., Пупыкина В.В., Родионов И.А. История создания специальных приборов для измерения температуры у человека. Педиатрия. Consilium Medicum. 2022;2:140-146. DOI: 10.26442/26586630.2022.2.201419

LECTURE

The history of the creation of special temperature measurement devices in humans

Irina N. Zakharova*1, Ismail M. Osmanov2,3, Irina V. Berezhnaya1, Narine G. Sugian1, Irina D. Maykova2, Elmira R. Samitova2, Tatiana M. Tvorogova1, Dmitriy S. Kolushkin1, Viktoriya V. Pupykina1, Igor A. Rodionov1

'Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Moscow, Russia; 2Bashlyaeva Children's City Clinical Hospital, Moscow, Russia; 3Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow, Russia

Abstract

Thermometry has firmly entered our lives. Today, we habitually put the thermometer in the armpit and evaluate the result after 10 min. At the same time, doubts often arise concerning the interpretation of the measurement results, especially in case of severe infections, impaired general well-being, feeling feverish or hot and headache. This article deals with thermometry in light of history of the development of medical thermometers and the assessment of the different types of fever before the development of new technical possibilities for assessing body temperature. In children - especially young children, high fever is not only a symptom of the disease, but also a dangerous factor for the development of complications. The control of body temperature, the detection of the periods of hyperthermia, the efficacy of antipyretic drugs can alleviate the course of the disease and prevent the development of terrible complications (dehydration, cerebral edema, convulsions, etc.). Today, in the period of rapid development of computer technologies, the possibilities of thermometry are also changing. The application of small and lightweight smart devices allows to control the change in child's body temperature, especially during the illness, and to respond in a timely manner to changes.

Keywords: children, human body temperature, thermometry, fever, Galistan thermometer

For citation: Zakharova IN, Osmanov IM, Berezhnaya IV, Sugian NG, Maykova ID, Samitova ER, Tvorogova TM, Kolushkin DS, Pupykina VV, Rodionov IA. The history of the creation of special temperature measurement devices in humans. Pediatrics. Consilium Medicum. 2022;2:140-146. DOI: 10.26442/26586630.2022.2.201419

Информация об авторах / Information about the authors

*Захарова Ирина Николаевна - д-р мед. наук, проф., зав. каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО, засл. врач России. E-mail: zakharova-rmapo@yandex.ru; ORCID: 0000-0003-4200-4598

Османов Исмаил Магомедович - д-р мед. наук, проф., глав. врач ГБУЗ «ДГКБ им. З.А. Башляевой», дир. Университетской педиатрической клиники ФГАОУ ВО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова», гл. внештат. специалист педиатр Департамента здравоохранения г Москвы, засл. врач России, засл. врач Москвы. ORCID: 0000-0003-3181-9601

Бережная Ирина Владимировна - канд. мед. наук, доц. каф. педиатрии

им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО.

E-mail: berezhnaya-irina26@yandex.ru; ORCID: 0000-0002-2847-6268

Сугян Нарине Григорьевна - канд. мед. наук, доц. каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0002-2861-5619

*Irina N. Zakharova - D. Sci. (Med.), Prof., Russian Medical Academy of Continuous Professional Education. E-mail: zakharova-rmapo@yandex.ru; ORCID: 0000-0003-4200-4598

Ismail M. Osmanov - D. Sci. (Med.), Prof., Bashlyaeva Children's City Clinical Hospital, Pirogov Russian National Research Medical University. ORCID: 0000-0003-3181-9601

Irina V. Berezhnaya - Cand. Sci. (Med.), Russian Medical Academy of Continuous Professional Education. E-mail: berezhnaya-irina26@yandex.ru; ORCID: 0000-0002-2847-6268

Narine G. Sugian - Cand. Sci. (Med.), Russian Medical Academy of Continuous Professional Education. ORCID: 0000-0002-2861-5619

Майкова Ирина Дмитриевна - канд. мед. наук., зам. глав. врача по медицинской Irina D. Maykova - Cand. Sci. (Med.), Bashlyaeva Children's City Clinical Hospital. части ГБУЗ «ДГКБ им. З.А. Башляевой». ORCID: 0000-0003-2700-2607 ORCID: 0000-0003-2700-2607

Слово «термометрия» произошло от греческих слов Шегшё (теплота) и ше^ео (мерить, измерять). Термометрия - это совокупность методов и способов измерения температуры, в том числе температуры тела человека. Гиппократ, живший около 460-370 г. до н.э., самый знаменитый врач, ученый, отмечал, что повышение температуры тела человека является признаком болезни. Но в то время не было измерительных приборов и, соответственно, понятия нормы температуры человеческого тела. Позднее Аристотель (384-322 гг. до н.э.) - известный ученый и философ - в своих работах описывал 4 основополагающих элемента и их влияние на жизнь: сухость, влажность, тепло и холод.

Первые известные человечеству работы по измерению температуры тела принадлежат гениальному изобретателю Герону Александрийскому (годы жизни точно неизвестны, примерно около 62 г. до н.э.). Современники называли его «меканикос». Герону принадлежит множество изобретений, которыми мы пользуемся и сейчас, например автоматические раздвижные двери, паровой бойлер и др. Основа многих его изобретений связана с нагреванием и остыванием воды. Изучая его работы, Галилео Галилей впервые создал аналог современного термометра, но не оставил собственного письменного свидетельства об этом. По рассказам его учеников Вивиани и Нелли, в период 1592-1597 гг. был создан термоскоп. Еще одно описание изобретения Галилея было найдено в письме аббата из монастыря Монтекассино и одновременно профессора университета в Пизе Бенедетто Кастелли. Дата демонстрации прибора Галилеем указана в письме - 1603 г. [1]. Сам термоскоп состоял из стеклянного шарика и трубки (рис. 1), которую опускали в воду. При нагревании шарика столбик воды опускался, при остывании - поднимался. Прибор не имел шкалы, не использовался в качестве измерительного прибора, но это был только первый шаг. По литературным данным, изобретение термометра считают заслугой голландца Ван-Дреббеля (1572-1632) [2]. Прибор Ван-Дреббеля был очень похож на термоскоп Галилея и тоже не имел шкалы (см. рис. 1). В 1626 г. врач, ученый, анатом Санторио Санкториус (1561-1636) из Падуан-ского университета усовершенствовал термоскоп Галилея и создал устройство для оценки температуры тела человека с измерительной шкалой [3].

Санторио Санкториус, врач и физиолог, использовал прибор для медицинских исследований, но последний был довольно большим и неточным, часто им пользовались вне помещений в связи с большим размером. Пациент, накрытый одеялом, брал в рот стеклянную колбу и руками обхватывал стеклянную трубку. Прибор имел 8 делений, температуру измеряли за 10 колебаний маятника. Это был

Информация об авторах / Information about the authors

Самитова Эльмира Растямовна - канд. мед. наук, зам. глав. врача по инфекции ГБУЗ «ДГКБ им. З.А. Башляевой»

Творогова Татьяна Михайловна - канд. мед. наук, доц. каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0001-5249-1452

Колушкин Дмитрий Сергеевич - ординатор каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО

Пупыкина Виктория Викторовна - ординатор каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0003-2181-8138

Родионов Игорь Александрович - ординатор каф. педиатрии им. акад. Г.Н. Сперанского ФГБОУ ДПО РМАНПО

самый первый вариант прибора, способного измерить температуру тела человека в цифрах. Согласно другим литературным источникам шкалу в термоскопе использовал Корнелиус Ван-Дреббель, который усовершенствовал термоскоп. Эти великие люди жили в одно время и, вполне возможно, сделали открытия параллельно. Тогда никто не отнес эти приборы к величайшим достижениям человека, их использовали как демонстрацию тепловых волн.

Все первые термометры были водяными и часто при замерзании воды лопались. Фердинанд (Фердинандо, Фернандо) II Медичи (Ferdinando [Fernando] II de' Medici; 1610-1670 гг.), великий герцог Тосканский из дома Медичи, унаследовал тосканский трон после смерти отца (1621 г.) и был покровителем науки и искусства. Великий герцог активно интересовался новыми изобретениями, был знаком с работами Галилея и первым предложил использовать винный спирт вместо воды в термометрах. Он был ярым и искренним защитником в суде над Галилеем перед испанской инквизицией [4]. Флорентийская академия дель Чи-менто в 1667 г. издала труд «Saggi di naturali esperienze fatte neII'Accademia deI Cimento», в котором описаны изготовление и использование термометров с винным спиртом и градацией (рис. 2) [5].

Флорентийские термометры не только изображены в «Saggi...», но и сохранились в нескольких экземплярах до нашего времени в Галилеевском музее во Флоренции [5].

Мы видим, что первые термометры были довольно громоздкими, но при этом изящными. Изготовление изделий из стекла в Италии и Флоренции известно с V в., к XVI в. мастера стекольного дела стали настолько искусны, что все изготовленные термометры показывали одинаковые данные. Вначале наносили белой расплавленной эмалью каждое 10-е деление, а остальные - черной, трубку заполняли спиртом с таким расчетом, чтобы при таянии снега спирт не опускался ниже 10, а на солнце не поднимался выше 40.

В течение следующих 6 лет талантливый французский физик Амонтон, ученик Жана ЛеФевра, проводил эксперименты со спиртом, водой и ртутью для практического использования термометра. Гийом Амонтон (GuilIaume Amontons, 1663-1705 гг.) принял за точки отсчета температуру абсолютного нуля («та значительная степень холода», при которой воздух теряет всю свою упругость) и температуру кипения воды. Амонтон умер в возрасте 42 лет внезапно, и его работы по усовершенствованию термометра были не закончены. Через 20 лет Фаренгейт (Fahrenheit, Daniel Gabriel, 1686-1736 гг.) создал аналог термометра, похожего на современный. Да-ниель Габриель Фаренгейт заменил разные использо-

Elmira R. Samitova - Cand. Sci. (Med.), Deputy Chief doctor, Bashlyaeva Children's City Clinical Hospital

Tatiana M. Tvorogova - Cand. Sci. (Med.), Russian Medical Academy of Continuous Professional Education. ORCID: 0000-0001-5249-1452

Dmitrii S. Kolushkin - Resident, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Viktoriya V. Pupykina - Resident, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education. ORCID: 0000-0003-2181-8138

Igor A. Rodionov - Resident, Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Рис. 1. Предшественники современных термометров - термограф Галилея и вариант термографа Ван-Дреббеля. Галилео Галилей (1564-1642). Корнелиус Ван-Дреббель (1572-1632).

Fig. 1. The predecessors of modern thermometers are the Galileo thermograph and the Van Drebbel thermograph. Galileo Galilei (1564-1642). Cornelis Van Drebbel (1572-1632).

Рис. 3. Диаграмма перевода температур [10, 11]. Fig. 3. Temperature conversion diagram [10, 11].

I_X_

Цельсий °С-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 -................

Кельвин K 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380

I............................I

Фаренгейт °F -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230

I............................I

Ранкин °Ra 410 420 430440 450 460 470 480 490500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690

I................,1

Ремер °R0 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

1,1 , I .....1......L , I, ,1 , i , I

Ньютон °N -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

I...............I

Делиль °D225 210 195 180 165 150 135 120 105 90 75 60 45 30 15 0 -15

I.......I 5 , _T_1

Реомюр °R£ -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 4O°C=313,15°K=m°F=563,67°Ra=28,5°R0=13,2°N=9O°D=32°Re

Рис. 2. «Saggi di naturali esperienze fatte nell'Accademia del Cimento» в 1667 г.

Fig. 2. «Saggi di naturali esperienze fatte nell'Accademia del Cimento», 1667.

вавшиеся жидкости ртутью и обозначил три отправные точки измерений:

• 0°F - самой низкой точкой была температура зимы 1709 г. в Данциге;

• 32°F - это температура таяния льда;

• 98°F - температура тела здорового человека во рту или аксиллярно.

Даже с некоторыми погрешностями термометры Фаренгейта в то время славились своей точностью [6].

Идея использовать изменения структуры воды в измерениях была высказана еще в 1665 г. голландским физиком Христианом Гюйгенсом (Christiaan Huygens, 1629-1695 гг.) и английским физиком Робертом Гуком (Robert Hooke, 1635-1703 гг.). По другим историческим данным, в 1694 г. итальянец Шарль Ренальдини в Павии использовал в изготовлении термометра точки отсчета: нулевое деление после помещения шарика в смесь воды со льдом, а вторая метка соответствовала температуре кипящей воды [2]. Математик и физик Ренальдини (Carlo

Rinaldini, 1615-1698 гг.) оставил нам свой труд «Philosophia naturalis» («Естественная философия»), изданный в 1694 г., где есть описание изменений свойств воды при разных температурах.

Исаак Ньютон (Isaac Newton, 1643-1727 гг.) тоже не обошел своим внимаем термометр. Ньютон принимал за верхнюю точку температуру кипения льняного масла, более высокую, чем температура кипения воды. Шкала Ньютона состояла из шести делений: 1° - температура тающего льда, 2° - человеческой крови, 3° - плавления воска, 4° - кипения воды, 6° - плавления сплава свинца, висмута и олова и 6° - плавления чистого свинца.

Работы Фаренгейта положили начало не только термометрии, но и термодинамике, термохимии и термофизике. С 1777 г. в Англии шкала Фаренгейта была принята в качестве официальной, однако сейчас такая шкала используется только в США и на Ямайке, остальные страны в 1960 и 1970 гг. перешли на использование шкалы Цельсия [7].

Сегодня мы пользуемся шкалой измерений температуры Цельсия. Андерс Цельсий (Anders Celsius, 1701-1744 гг.), шведский астроном, геолог и метеоролог, в 1742 г. предложил новую шкалу для измерения температуры, где за 0° принята температура кипения воды, а за 100° -температура таяния льда. Интересно, что сейчас мы используем шкалу Цельсия в перевернутом виде, где 0° - это температура таяния льда, а 100° - кипения воды. История этих изменений доподлинно неизвестна, есть данные, что в 1745 г., уже после смерти Цельсия, Карл Линней перевернул шкалу. Другие источники утверждают, что сам Цельсий так изменил расположение градусов по совету астронома Мортена Штремера [8, 9]. Точно известно, что в XVIII в. такой термометр назывался «шведским термометром», в самой же Швеции его называли термометром Штремера.

Мы знаем термометр и шкалу Цельсия благодаря шведскому химику Йёнсу Якобу Берцелиусу (Jöns Jakob Berzelius, 1779-1848 гг.), который в своем труде «Руководство по химии» назвал стоградусную шкалу «цельсие-вой» [10]. Шкала Цельсия оказалась настолько удачной для рутинного использования, что в скором времени ее стали применять в термометрах разного назначения. Однако из-за погрешностей, связанных с атмосферным давлением, физики не могли ее использовать для точных вычислений. В 1848 г. Уильям Томсон, лорд Кельвин, в своих работах использовал величину деления, описанную Цельсием, где за нулевую точку была принята температура абсолютного нуля. Новую шкалу назвали в честь лорда Кельвина, а градус Цельсия в исчислении этой шкалы назван Кельвином. Шкала абсолютного нуля, то есть минимального предела

температуры во Вселенной, тесно связана с энергией молекул через постоянную Больцмана и используется в физике, химии, термодинамике и других точных науках [11, 12].

Из всего изложенного важно понимать, что размер деления шкалы - градус - для измерения температуры не привязан ни к каким величинам или физическим данным. Градус измерения температуры - это произвольная величина. На рис. 3 представлено соответствие разных шкал для измерения температуры.

Сегодня конструкция и методы выверки термометров имеют основополагающие размеры делений, названные градусом и стандартизированные (см. рис. 3). В 1875 г. Международное бюро мер и весов в Севре, берлинское «Имперское физическое учреждение» в Шарлоттенбурге и стекольный завод SCHOTT в Йене ввели первые стандартизованные величины градуса для термометров. Позже Международное бюро мер и весов в 1921 г. приняло мировые стандарты для метра и килограмма, а в 1960 г. введена единая система измерений - система СИ. Термометры для научных исследований способны измерять температуру с точностью до 0,001°С, но в обычной практике используются обычные жидкостные варианты со спиртом или ртутью с измерением в градусах Цельсия.

Любой прибор имеет некую погрешность в измерениях, что зависит от температуры окружающей среды, атмосферного давления, материала, использованного в изготовлении прибора, и т.д. Например, в сосуде температура воды у края меньше, чем в центре, т.е. мы ориентируемся на точку приложения самого прибора. Так и в организме человека - внутренняя температура выше, чем температура кожи, примерно на градус.

Так кто же оказался первым ученым, применившим и обосновавшим необходимость использования термометра в медицине?

Известны работы голландского профессора медицины, ботаники и химии Германа Бургаве (Herman Boerhaave, 1668-1738 гг.) о необходимости точного метода в медицине. Будучи руководителем кафедры практической медицины с 1715 г. и основателем научной клиники, Герман Бургаве демонстрировал своим ученикам больных, чтобы научить их, как нужно наблюдать и лечить болезни. Он издал несколько трудов, которые долгое время использовали для практического преподавания медицины. Самые знаменитые - это «Aphorismi de cognoscendis et curandis morbis, in usum doctrinae medicae» (Лейден, 1709 г.) и «Institutiones medicae in usus exercitationis annuae domesticos» (Лейден, 1708 г.), в которых оценке температуры тела при болезнях уделялось много внимания.

Заслуга использования медицинского термометра в оценке состояния здоровья больного принадлежит не только Герману Бургаве, но и его коллегам и ученикам Герарду ван Свитену (Gerard van Swieten, Freiherr van Swieten, 1700-1772 гг.), австрийскому врачу Антону де Га-ену (Anton de Haen, 1704-1776 гг.) и независимо от них англичанину Джорджу Мартину.

Сегодня мы знаем значительно больше о физиологии человеческого организма в состоянии здоровья в соотношении с возрастом, заболеваниями и периодом выздоровления. Человеческий организм физиологично может существовать только в ограниченном температурном режиме, который зависит от терморегуляции, теплопродукции и теплоотдачи.

Терморегуляция - функциональная система, регулируется периферическими терморецепторами кожи, кровеносными сосудами и центральными рецепторами при участии гипоталамуса, щитовидной железы и надпочечников. Физиологично температура здорового человека колеблется на десятые градуса от 37°С.

Теплопродукция (теплообразование) - это процесс образования тепла в тканях и органах в результате метаболических процессов в клетках, и чем выше интенсивность, тем выше теплообразование.

Теплоотдача - это процесс выделения тепла организмом в окружающую среду, которое освобождается в результате метаболических превращений, обеспечивающих жизнедеятельность организма [13].

Равенство теплопродукции и теплоотдачи называется «установочной точкой» и составляет 37°С. При соответствии отношения теплопродукции к теплоотдаче поддерживается относительно постоянный уровень температуры тканей и мозга. В ответ на воздействие антигена, как экзогенного, так и эндогенного, центр терморегуляции перемещает «установочную точку», и возникает повышение температуры тела.

Якоб Хендрик (Хенри) Вант-Гофф (Jacobus Henricus [Henry] van 't Hoff, 1852-1911 гг.), нидерландский химик, известный как основатель стереохимии и химической кинетики, первый лауреат Нобелевской премии по химии (1901 г.), сформулировал принципы термодинамики и математические методы для анализа и объяснения наблюдаемых химических процессов в живом организме [14]. В его работах «Очерки по химической динамике» и «Воззрения по органической химии» описаны важнейшие интегральные характеристики метаболизма при изменении температуры в живом организме. Сегодня мы используем эмпирическое правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции (скорость метаболизма) увеличивается в 2-4 раза [15].

Клинически важно различать гипертермию и лихорадку. Лихорадка (жар, горячка, febris, fervor, pyretica) -типовая терморегуляторная реакция высших гомой-отермных животных на воздействие пирогенных раздражителей, это приспособительная реакция, повышающая естественную резистентность организма как при инфекционных, так и неинфекционных болезнях. Гипертермия, в отличие от лихорадки, - это расстройство с последующим срывом механизмов системы теплорегуляции, проявляется неконтролируемым повышением температуры тела выше нормы с выраженным нарушением теплоотдачи.

Температура тела человека в норме колеблется в узких пределах одного градуса - 36,0-37,0°С и связана с биологическими суточными ритмами. Наиболее высокие цифры отмечаются между 17 и 21 ч, наиболее низкие - между 3-6 ч утра, разница у здоровых людей около 0,6°С. Изменения зависят от скорости метаболизма, в пожилом возрасте температура ниже, чем у молодых, отмечается повышение на фоне стресса, физической работы, спорта, после еды и снижение после сна.

Инфекционные заболевания в наибольшей степени сопровождаются повышением температуры тела, что наиболее важно у детей, особенно раннего возраста. У детей раннего возраста показатели температуры тела наибо-

лее лабильны за счет незрелости метаболических, нервных, гормональных и ферментных систем организма [16]. У 8 из 10 детей причина обращения за помощью к врачу -подъем температуры на фоне течения инфекционных процессов, и каждый третий вызов бригады скорой помощи - высокая лихорадка [17].

Классификация лихорадки построена в зависимости от высоты подъема температуры тела и клинических проявлений (табл. 1, 2).

Возможность возникновения осложнений у больного с лихорадкой определяется прежде всего абсолютной высотой температуры тела и длительностью сохранения ее на высоких значениях. Учитывая несовершенство терморегуляции у детей, особенно раннего возраста, контроль высоты и длительности лихорадки имеет важнейшее значение.

Для оценки лихорадки и гипертермии необходимо учитывать этиологию заболевания, клинические проявления и тип лихорадки. Правила измерения температуры тела у ребенка имеют не менее важное значение. Как уже говорилось, температура внутри тела выше, чем температура кожи, с разницей примерно в 1°С, поэтому оценивать высоту подъема температуры необходимо в зависимости от места измерения и используемого прибора.

Почему чаще всего температуру тела измеряют в ак-силлярной области? Первой фундаментальной работой в этом направлении был труд немецкого врача - психиатра-первопроходца и профессора медицины Карла Рейнхольда Августа Вундерлиха (Carl Reinhold August Wunderlich, 1815-1877 гг.) [19]. В 1868 г. он опубликовал данные аксиллярной температуры у 25 тыс. пациентов, где оценены более 1 млн показателей. Благодаря этой работе сделан вывод, что температура тела здорового человека в аксиллярной области находится в диапазоне от 36,3 до 37,5°C (от 97,34 до 99,5°F).

До начала XXI в. в России самыми популярными были ртутные медицинские термометры, точность измерений которыми является условным эталоном. Первый электронный термометр для измерения температуры тела известен с 1954 г., он был довольно большого размера в сравнении с современными и имел гибкий наконечник (рис. 4).

Медицинские (клинические) термометры классифицируются по месту измерения и технологии (табл. 3, 4).

В России прижилась традиция измерения температуры в аксилярной области с помощью контактных термометров. Электронные термометры по сравнению с условным эталоном - ртутным медицинским термометром - не показывают высокой точности, что подтверждено исследованием 2001 г. [24]. Однако с каждым годом появляются новые разработки, которые имеют меньше недостатков, чем предыдущие.

Так, в России разработан современный вариант электронного (цифрового) термографа - прибора, непрерывно регистрирующего температуру тела. Уникальность этого устройства состоит в том, что он находится на плече ребенка в течение суток, и контроль температуры проводится в круглосуточном режиме, не тревожа сон ребенка. Все данные о температуре и ее изменении передаются на смартфон родителей через специальное мобильное приложение. Температурная кривая фиксируется и отображается в приложении в виде графика - здесь же мож-

Таблица 1. Варианты лихорадки в зависимости от степени повышения температуры тела, °C Table 1. The variants of fever depending on the degree of increase in body temperature, °C

Высота подъема температуры тела Название

Не выше 37,9 Субфебрильная

38-39 Умеренная

39,1-41 Фебрильная

Более 41 Гипертермическая

Рис. 4. Первый электронный клинический термометр, 1954 г. (Журнал «Популярная механика». Измеряет температуру в секундах. 1954. Стр. 23).

Fig. 4. The first electronic clinical thermometer, 1954 (Popular Mechanics Journal. The measurement of body temperature in seconds. 1954. Р. 23).

Рис. 5. Российский термограф и его приложение в смартфоне. Fia. 5. Russian thermoaraoh and its application in a smartohone.

m

ГРАШ ИЗМЕНМИЙГШтПЩ

Вид основного экрана приложения

График изменений температуры

но добавлять заметки о принятых лекарствах и дозах. В интерфейсе мобильного приложения термографа можно настроить оповещающий сигнал тревоги при подъеме температуры тела пациента выше установленной критической отметки. Это позволяет контролировать скачки температуры и днем, и ночью. Термограф маленького размера =2 см и весит всего 15 г, фиксируется на плече ребенка с помощью гипоаллергенного ремешка (рис. 5).

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Таблица 2. Типы лихорадки в зависимости от клинических проявлений Table 2. Types of fever depending on clinical manifestations

Клинические проявления Тип лихорадки

Кожа ребенка горячая, влажная, умеренно гиперемированная, отсутствуют признаки централизации кровообращения Розовая(красная, теплая, доброкачественная) лихорадка

Кожа бледная, с мраморным рисунком и цианотичным оттенком губ, кончиков пальцев, конечности холодные. Ощущение холода. Характерны тахикардия, одышка, могут быть судороги, у старших детей - и бред. В случаях тяжелых инфекций (малярии, гриппа, новой коронавирусной инфекции, септицемии) возникают озноб (дрожательный термогенез) и спазм периферических сосудов Белая (бледная, холодная, злокачественная)

У детей раннего возраста, особенно в отсутствие катаральных явлений, наиболее высок риск скрытой бактериемии с развитием тяжелой бактериальной инфекции: бактериального менингита, септического артрита, остеомиелита, целлюлита, тяжелого течения пневмонии, инфекций мочевых путей, которые на раннем этапе проявляются только лихорадкой и интоксикацией. Критерии лихорадки без очага инфекции: • температура тела >39°С у детей в возрасте от 3 до 36 мес; • температура тела >38°С у детей до 3 мес при отсутствии других признаков заболевания Лихорадка без очага - выделена отдельной нозологией по международному консенсусу: рассматривается у детей до 3 лет с высокой лихорадкой, у которых на момент обращения отсутствуют клинические проявления очага инфекции и остается неясной этиология заболевания [18]

Таблица 3. Классификация термометров по месту измерения [20-23] Table 3. Classification of thermometers according to the place of measurement [20-23]

Место использования Особенности и ограничения

Оральный (в полости рта) Температуру полости рта можно измерить, только если пациент способен удерживать градусник под языком. Ограничения: ранний возраст, отсутствие сознания, кома, кашель, рвота, психиатрические заболевания. Погрешности: горячее и/или холодное питье перед использованием

Аксиллярный (в подмышечной впадине) Необходимо плотно прижимать термометр в подмышечной впадине к коже. Ограничения: термометр необходимо удерживать не менее 5 мин, чтобы получить точные измерения. Погрешности: точность аксиллярной температуры ниже ректальной

Ректальный (в анусе) Ректальное измерение выполняется не самим пациентом, чаще проводится с помощью увлажняющей смазки на водной основе. Ограничения: метод считается неприятным или неудобным в некоторых странах или культурах, особенно если он используется не у маленьких детей; редко болезненные ощущения. Измерение ректальной температуры считается методом выбора для младенцев. Погрешности: неправильно примененный термометр может показать неверный результат (заниженный)

Ушной термометр Ушной термометр использует кровеносные сосуды барабанной перепонки слухового прохода, которые являются общими с гипоталамусом, - считается наиболее точным для измерения температуры мозга. Ограничения: если один термометр используется у нескольких пациентов, необходимы одноразовые насадки. Дороговизна. Погрешности: неправильное размещение в канале наружного уха и блокирование ушной серой

Лоб (контактные и бесконтактные) Могут использоваться инфракрасные бесконтактные или в виде контактной ленты, приложенные ко лбу или виску. Ограничения: для лентовых - изменения кожи, для бесконтактных и контактной ленты - переохлаждение кожи. Погрешности: низкая чувствительность, около 60-70%, и высокая специфичность, 97-100%, для обнаружения лихорадки и переохлаждения. Фактические данные подтверждают более высокую точность и точность среди педиатрических пациентов

Таблица 4. Классификация термометров по технологии Table 4. Classification of thermometers according to technology

Жидкостной термометр (традиционно ртутный или галистановый) Стеклянная трубка с колбой на одном конце, содержащая жидкость, которая равномерно расширяется в зависимости от температуры и сохраняет значение после удаления термометра из тела

Термометры с изменением фазы (точечная матрица) Используются инертные химические вещества с температурой плавления от 35,5 до 40,5°C с шагом 0,1°C. Их располагают на шпателе с защитной крышкой, измерение проводится в ротовой полости. Это одноразовые термометры с высокой погрешностью

Жидкокристаллический термометр, термометр с температурной полосой Содержит термочувствительные (термохромные) жидкие кристаллы в пластиковой полосе, которые меняют цвет при изменении температуры тела. Разрешение жидкокристаллических датчиков находится в диапазоне 0,1°C

Типы цифровых термометров

Датчики температуры сопротивления (RTDs) - это проволочные обмотки или другие тонкопленочные змеевики, которые проявляют изменение сопротивления при изменении температуры. Преимущества RTDs: стабильная длительность использования, просты в калибровке, точные показания. Недостатки: не широкий диапазон температур, более высокая начальная стоимость и менее прочная конструкция

Электронный термометр Термопары: состоят из пары разнородных металлических проволок, соединенных на одном конце, которые генерируют чистое термоэлектрическое напряжение между их отверстиями и в соответствии с размером разницы температур между концами. Преимущества: высокая точность и надежная работа в чрезвычайно широком диапазоне температур. Недостатки: ошибки при длительном использовании, коррозия материалов

Термистор - это полупроводниковое устройство с электрическим сопротивлением, пропорциональным температуре. Существует два вида продукции: с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) и с положительным температурным коэффициентом (PTC). Преимущества: их небольшие размеры и высокая степень стабильности. NTCs также долговечны и очень точны. Недостатки: нелинейность и непригодность для использования при экстремальных температурах

Дистанционные термометры Работают с помощью дистанционного зондирования: инфракрасный датчик реагирует на спектр излучения, излучаемого с места

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Authors' contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The author declares that there is no external funding for the exploration and analysis work.

Литература/References

1. Ольшки Л. История научной литературы на новых языках. М.: Ленинград: Гос. техн.-теоретич. изд., 1933-1934 [Ol'shki L. Istoriya nauchnoi literatury na novykh yazykakh. Moscow; Leningrad: Gos. tekhn.-teoretich. izd., 1933-1934 (in Russian)].

2. Яловой А. История термометра. Наука и жизнь. 1938;7:57-60 [Yalovoi A. Istoriya termometra. Nauka i zhizn'. 1938;7:57-60 (in Russian)].

3. Levett J, Agarwal G. The first man/machine interaction in medicine: the pulsilogium of Sanctorius. Medical Instrumentation. 1979;13(1):61-3.

4. Napier HE. Florentine history, from the earliest authentic records to the accession of Ferdinand the Third, grand duke of Tuscany. London: E. Moxon, 1846. Chapter IX.

5. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. Режим доступа: http:// wiki.laser.ru/index.php/Категория:БЭСБЕ/ Ссылка активна на 10.02.2022 [Entsiklopedicheskii slovar' Brokgauza i Efrona. Available at: http://wiki.laser. ru/index.php/Категория:БЭСБЕ/ Accessed: 10.02.2022 (in Russian)].

6. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.: Высшая школа, 1977 [Chertov AG. Edinitsy fizicheskikh velichin. Moscow: Vysshaya shkola, 1977 (in Russian)].

7. Международное бюро мер и весов (n.d.). Международный комитет мер и весов (CIPM). Режим доступа: https://www.bipm.org/en/committees/ci/cipm. Ссылка активна на 11.02.2022. [Mezhdunarodnoe byuro mer i vesov (n.d.). Mezhdunarodnyi komitet mer i vesov (CIPM). Available at: https://www.bipm. org/en/committees/ci/cipm. Accessed: 11.02.2022 (in Russian)].

8. Склярова Е.К., Дергоусова Т.Г., Жаров Л.В. Первые медицинские и фармацевтические приборы. Ростов н/Д: Феникс, 2015 [Sklyarova EK, Dergousova TG, Zharov LV. Pervye meditsinskie i farmatsevticheskie pribory. Rostov-on-Don: Feniks, 2015 (in Russian)].

9. Лебедев М. О Цельсии бедном замолвите слово. Радиодело. 2005;4:22 [Lebedev M. O Tsel'sii bednom zamolvite slovo. Radiodelo. 2005;4:22 (in Russian)].

10. Кричевский И.Р. Понятия и основы термодинамики. М.: Химия, 1970 [Krichevskii IR. Ponyatiya i osnovy termodinamiki. Moscow: Khimiya, 1970 (in Russian)].

11. ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин. Международное бюро мер и весов [GOST 8.417-2002. Gosudarstvennaya sistema obespecheniya edinstva izmerenii. Edinitsy velichin. Mezhdunarodnoe byuro mer i vesov (in Russian)].

12. Chang H, Yi SW. The Absolute and Its Measurement: William Thomson on Temperature. Annals of Science. 2005;62(3):281-308.

DOI:10.1080/00033790410001712246

13. Покровский В.М. Физиология человека. Под ред. В.М. Покровского, ГФ. Коротько. М.: Медицина, 1997. Режим доступа: http://bibliotekar.ru/447/46. htm. Ссылка активна на 11.02.2022 [Pokrovskii VM. Fiziologiya cheloveka. Pod red. VM Pokrovskogo, GF Korot'ko. Moscow: Meditsina, 1997. Available at: http://bibliotekar.ru/447/46.htm. Accessed: 11.02.2022 (in Russian)].

14. Рулев А., Еремин В. Стереохимические фантазии Вант-Гоффа. Наука и жизнь. 2020;9:51-7 [Rulev A, Eremin V. Stereokhimicheskie fantazii Vant-Goffa. Nauka izhizn'. 2020;9:51-7 (in Russian)].

15. Hoff JH van't (Jacobus Henricus van't). Etudes de dynamique chimique. Amsterdam: F Muller und Co, 1884.

16. Баранов А.А., Таточенко В.К., Бакрадзе М.Д. Лихорадящий ребенок. Протоколы диагностики и лечения. М.: Союз педиатров России, 2017 [Baranov AA, Tatochenko VK, Bakradze MD. Likhoradyashchii rebenok. Protokoly diagnostiki i lecheniya. Moscow: Soyuz pediatrov Rossii, 2017 (in Russian)].

17. Баранов А.А., Багненко С.Ф., Намазова-Баранова Л.С., и др. Федеральные клинические рекомендации по оказанию скорой медицинской помощи при острой лихорадке у детей. 2015 [Baranov AA, Bagnenko SF, Namazova-Baranova LS, et al. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii po okazaniyu skoroi meditsinskoi pomoshchi pri ostroi likhoradke u detei. 2015 (in Russian)].

18. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С., Таточенко В.К., и др. Федеральные клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи детям с лихорадкой без очага инфекции. 2015 [Baranov AA, Namazova-Baranova LS, Tatochenko VK, et al. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii po okazaniyu meditsinskoi pomoshchi detyam s likhoradkoi bez ochaga infektsii. 2015 (in Russian)].

19. Pearce JMS. A brief history of the clinical thermometer. QJM. 2002;95(4):251-2. DOI:10.1093/qjmed/95.4.251

20. Newman BH, Martin CA. Effect of hot drinks, cold drinks, and chewing gum on oral temperature. Blood Transfusion. 2001;41(10):1241-3.

DOI:10.1046/j.1537-2995.2001.41101241.x

21. Zengeya ST, Blumenthal I. Modern electronic and chemical thermometers used in the armpit are inaccurate. European Journal of Pediatrics. 1996;155(12):1005-8. DOI:10.1007/BF02532519

22. Чуваков Г.И. Основы сестринского дела. М.: Юрайт, 2021 [Chuvakov GI. Osnovy sestrinskogo dela. Moscow: Yurait, 2021 (in Russian)].

23. Simpson G, Rodset RN. A prospective observational study testing a liquid crystal phase change thermometer placed on the skin against thermometers placed in the esophagus/pharynx in participants undergoing general anesthesia. BMC Anesthesiology. 2019;19(1):206. DOI:10.1186/s12871-019-0881-9

24. Latman NS, Hans P, Nicholson L, et al. Assessment and Technology. Biomedical Devices and Technologies. 2001; 35(4):259- 65.

Статья поступила в редакцию / The article received: 18.01.2022 Статья принята к печати / The article approved for publication: 01.07.2022

omnidoctor.ru