Kā "ieraudzīt" muskuļu pārslodzi?
Nevienam nav noslēpums: ja esi nosalis, tad vajag aktīvi kustēties – paskriet vai palēkāt. Šādi sasildīties iespējams, pateicoties muskuļu darbam, kad tiek ražots siltums kā kustību blakusprodukts. Bet tieši kuri muskuļi strādā un ražo visvairāk siltuma? Vai to ir iespējams ieraudzīt?
Siltums pēc būtības ir infrasarkanais starojums – tomēr redzēt to mēs nevaram, jo šo elektromagnētisku viļņu spektru mūsu acs neredz, tikai sajūtam to kā siltumu. Arī siltumu katrs cilvēks var sajust atšķirīgi – vienādas temperatūras priekšmets vienam var šķist aukstāks, bet citam – siltāks. Tāpēc reizēm rodas nepieciešamība pēc precīziem mērījumiem un tos iespējams veikt ar dažādiem mērinstrumentiem. Visplašāk pazīstamie, protams, ir dažādi termometri, bet tiem visiem, lai veiktu mērījumu, nepieciešams saskarties ar ķermeni vai vismaz atrasties tuvumā, lai noteiktu tā temperatūru. Termometru izvietošana uz ķermeņa ne vienmēr ir ērta un parocīga, it īpaši, ja cilvēks aktīvi kustās.
Jau iepriekšējā gadsimtā tika izgudrotas speciālas kameras, kuras spēj uztvert priekšmetu radīto siltumu (vai, precīzāk – infrasarkano starojumu) un pārveidot to attēlā. Tieši pateicoties šim izgudrojumam, mēs varam „ieraudzīt” siltumu. Vēsturiski pirmās kameras bija diezgan lielas un sarežģītas ekspluatācijā, bet, ienākot jauno digitālo tehnoloģiju ērai, infrasarkanās kameras kļuvušas daudz ērtākas lietošanā un ievērojami uzlabojusies attēla kvalitāte (1. att.). Metodi nosauca par digitālo infrasarkano termogrāfiju vai termovīziju. Ar tās palīdzību ir iespējams ļoti precīzi izmērīt virsmas temperatūru no attāluma, nesaskaroties ar pašu priekšmetu. Termogrāfijas pielietošana nav nekāds jaunums – to plaši lieto ļoti dažādās nozarēs gan tehniskām vajadzībām (piemēram, nosakot pārkarsušas detaļas atrašanās vietu iekārtā), gan būvniecībā (piemēram, ēkas siltinājuma defektu noteikšanai), gan militārajos nolūkos (piemēram, paslēpušos cilvēku meklēšanā), gan epidemioloģiskai drošībai (piemēram, epidēmiju laikā lidostās, mērot no attāluma cilvēku ķermeņu temperatūru, var noteikt saslimušos), gan vides zinātnēs (piemēram, upes ūdeņu temperatūras noteikšanai kanalizācijas izmešu tuvumā), gan veterinārijā (piemēram, iekaisuma perēkļu noteikšanai dzīvniekiem, jo atšķirībā no cilvēkiem dzīvnieki neprot izstāstīt par sāpīgu ķermeņa vietu), gan arī medicīnā.
Cilvēka muguras digitālās termogrāfijas attēls (sarkanās zonas atspoguļo augstāku temperatūru; asimetrija krāsu intensitātē nozīmē nevienmērīgu asinsapgādi un noslogojumu)
Arī medicīnā šīs metodes pielietojums ir gana plašs – speciālās augstas izšķirtspējas digitālās infrasarkanās kameras visbiežāk tiek izmantotas, lai noteiktu virspusēji izvietotus iekaisuma perēkļus, audzējus vai apasiņošanas traucējumus. Šo metodi dažreiz izmanto, piemēram, audu pārstādīšanas jeb transplantācijas laikā, lai pārliecinātos par asinsrites atjaunošanos pārstādītajā orgānā. Pēdējā laikā digitālo infrasarkano termogrāfiju sākuši izmantot arī sporta medicīnā, piemēram, lai noteiktu treniņa laikā pārslogotus muskuļus. Un tā kā arī veicot kādu darbu, tāpat kā nodarbojoties ar sportu, tiek noslogoti (vai pārslogoti) dažādi muskuļi, tad arī darba apstākļu izraisīto audu pārslodzi arī ir iespējams ieraudzīt ar termogrāfijas palīdzību.
Lai kā nešķistu, arī cilvēka ādas virsmas temperatūra visur nav vienāda, normālos apstākļos temperatūra ir augstāka vietās, kur tuvu ādas virsmai pienāk lielie asinsvadi, kā arī ādas krokās. Turpretī vietās, kur zem ādas ir biezāka tauku kārta, un tālāk no ķermeņa centra temperatūra parasti ir zemāka nekā, piemēram, padusēs. Muskuļi strādājot patērē daudz enerģijas un paši izstrādā siltumu. Lai savam darbam savlaicīgi saņemtu enerģijas resursus no asinīm pietiekamā daudzumā, muskuļiem jābūt labi attīstītam asinsvadu tīklam. Muskuļiem uzsākot aktīvu darbu, šie asinsvadi spēj paplašināties un tādējādi palielināt pienesto asiņu daudzumu. Gan pateicoties siltu asiņu pieplūdumam, gan tam, ka paši muskuļi aktīvi ražo siltumu, noslogotajā ķermeņa vietā pieaug temperatūra, ko var ieraudzīt ar termogrāfijas palīdzību (2. att.). Jo aktīvāk mēs kustamies, jo vairāk enerģijas patērē muskuļi un jo vairāk siltuma tiek saražots. Tieši tāpēc darba vietās, kur cilvēki strādā fiziski smagu darbu, nepieciešams uzturēt vēsāku gaisa temperatūru, lai cilvēki nepārkārstu un justos komfortabli.
Metinātāja rokas darba dienas beigās (labā elkoņa apvidū sarkanā zona atspoguļo plaukstas un pirkstu iztaisnojošo muskuļu piestiprināšanas vietas pārslodzi un iekaisumu, jo metinātājs visu darba dienu vairāku gadu garumā bija strādājis ar labo roku ar smagu instrumentu)
Turpretī sēdoša un mazkustīga darba laikā muskuļi ražo daudz mazāk siltuma. Šajā gadījumā galvenokārt strādā tie muskuļi, kuri uztur darba pozu. Jo ilgāks laiks tiek pavadīts mazkustīgi, jo mūsu ķermenis vairāk atdziest, īpaši tajās ķermeņa daļās, kuras ir tālāk no sirds (3. att.). Tādēļ darba vietās, kurās cilvēki veic mazkustīgu darbu, jābūt augstākai gaisa temperatūrai, kā arī ļoti ieteicams, laiku pa laikam aktīvi izkustēties.
Mazkustīga darba ar datoru ietekme uz roku temperatūru (attēls pa kreisi – darba dienas sākumā rokas ādas temperatūra ir augstāka; attēls pa labi – pēc trim stundām nepārtraukta darba ar datorpeli pirkstu temperatūra tuvojas apkārtējās vides temperatūrai)
Ja darbs tiek veikts neērtā darba pozā vai tiek veiktas vienveidīgas atkārtotas kustības, piemēram, strādājot ar smagiem instrumentiem, kā arī tad, ja darba paņēmieni nav ergonomiski pareizi un darbs ir pārāk smags, daļa muskuļu strādā ar pārmērīgi lielu slodzi. Ar laiku šāda muskuļu, cīpslu un saišu pārslodze var izraisīt ļoti sāpīgu audu iekaisumu un bojājumus, kurš var novest pie darbaspēju ievērojama samazinājuma un pat invaliditātes. Tāpēc ir tik svarīgi savlaicīgi pamanīt sākotnēju muskuļu pārslodzi, lai uzlabotu vai mainītu darba apstākļus. Tomēr pat mūsdienu medicīna ne vienmēr spēj pamanīt šādu sākotnēju audu pārslodzi (tik ilgi, kamēr nav lielu bojājumu) un tos atpazīt ir ļoti grūti un citreiz pat neiespējami – un tieši šādiem nolūkiem lieliski var noderēt digitālās infrasarkanās termogrāfijas metodes, jo tās balstās uz organismā notiekošajiem fizioloģiskajiem procesiem un ļauj ieraudzīt pat nelielu muskuļu pārslodzi darba laikā (2. att.). Turklāt termogrāfija nerada organisma apstarojumu ar jonizējošo starojumu, jo tiek tikai reģistrēts no ķermeņa nākošais infrasarkanais starojums (siltums). Izmeklējuma laikā nav nepieciešams arī pieskarties ādai vai izraisīt audu bojājumu (piemēram, veikt injekciju vai griezienu). Termogrāfija ļauj kontrolēt arī darba vietā veiktās darba pozas vai darba paņēmienu (jeb ergonomikas) izmaiņas, jo mainoties muskuļu noslogojumam, izmainīsies arī termogrāfijā redzamais ķermeņa siltuma radītais zīmējums.
