Авторы

Энергетические требования к системам азотного охлаждения установок для WBC

DOI: 10.17586/1606-4313-2019-18-1-92-97
УДК 621.593

Энергетические требования к системам азотного охлаждения установок для WBC

Баранов А. Ю., Филатова О.А., Новицкая А. В., Сафонов А.В., Соколова Е.В.

Ссылка для цитирования: Baranov A.Yu., Filatova O.A., Vasilenok A.V., Safonov A.V., Sokolova E.V. Energy requirements for nitrogen cooling systems of WBC units. // Вестник Международной академии холода. 2019. № 1. С.92-97

Аннотация
Технология whole-body cryotherapy (WBC) основана на переохлаждения поверхности тела пациента для стимуляции холодовых рецепторов кожи, которые расположены на расстоянии 0,15 мм от поверхности кожи и формируют сигналы максимальной интенсивности при температуре –2 оС. Отвод теплоты газом с температурой не выше –130 оС позволяет локализовать зону переохлаждения тела на уровне залегания рецепторов. Исследование выполнено для оценки оптимальной интенсивности отвода теплоты и сопутствующих затрат энергии. Исследование позволяет определить требования по энерговооруженности установок для WBC, которая определяет эффективность и безопасность технологии WBC. Исследование выполнено на математических моделях объекта WBC (оболочки тела человека) и единицы объема зоны WBC (кабины пациента). Показано, что для реализации технологии WBC необходимо отводить теплоту с поверхности тела пациента 3,8 кВт. С учетом прочих затрат холодопроизводительности, система криостатирования одноместной WBC кабины должна отводить не менее 6,4 кВт теплоты с температурного уровня –130 оС. Это может обеспечить рефрижератор с мощностью привода 47 кВт или азотная система охлаждения с расходом криоагента 0,025 кг/с или 4,45 кг на процедуру. Использование азотного охлаждения зоны WBCобеспечивает компактность и мобильность одноместных устройств для WBC. Благодаря высоким конкурентным преимуществам одноместные установки для WBC получили широкое распространение в мире, практика их клинического применения в России насчитывает более 20 лет.

Ключевые слова: WBC, переохлаждение, тепловая нагрузка.

Список литературы

1. Rymaszewska J., Urbańska K.M., Szcześniak D., Stańczykiewicz B., Trypka E., Zabłocka A. The improvement of memory deficits after whole-body cryotherapy – the first report. CryoLetters. 2018. 39 (3), 166-176.

2. Greenwald, E., Christman, M., Penn, L., Brinster, N., Liebman, T. Cold panniculitis: Adverse cutaneous effect of whole-body cryotherapy. JAAD Case Rep. 2018. 4:344-345.

3. Krueger М., Costello J.T., Achtzehn S, Dittmar K.H., Mester J., Whole-body cryotherapy (−110 °C) following high-intensity intermittent exercise does not alter hormonal, inflammatory or muscle damage biomarkers in trained males Cytokine ( IF 3.514 ) Pub Date : 2018-07-19 , DOI: 10.1016/j.cyto.2018.07.018.

4. Polidoria G., Cuttellb S., Hammondc L., Langdond D., Legrande F., Taiara R., Boyerf F.C., Costello J.T.,Should Whole Body Cryotherapy sessions be differentiated between women and men? A preliminary study on the role of the body thermal resistance. August 2018, р. 60-64, Medical Hypotheses DOI: 10.1016/j.mehy.2018.08.017

5. Poppendieck W., Faude O., Wegmann M., Meyer T., Cooling and Performance Recovery o Trained Athletes: A Meta-Analytical Review. International Journal of Sports Physiology and Performance. 2013.vol. 8, p. 227-242.

6. Шиман А.Г., Кирьянова В.В., Максимов А.В., Баранов А.Ю. Клинико-физиологические аспекты применения криотерапии // Вестник СПб Государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. 2001. № 1, С. 27-35.

7. Баранов А.Ю. Низкотемпературные установки медицинского назначения. Ч. 1. Аппараты для общего криотерапевтического воздействия: учебное пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2016. 178 с.

8. Баранов А.Ю., Баранов В.А., Малышева Т.А. Энергетические основы эффективности криотерапевтической аппаратуры// Физиотерапия, бальнеология и реабилитация. 2005. №2, с. 29-31.

9. Yamauchi Y., Yamauchi T., Miura K. The analgesic effects of −170°C whole body cryo-therapy on rheumatoid arthritis (R.A.); curable/ IASP, Pain, Vol. 30, Supplement 1, 1987, P. S261.

10. Zagrobelny Z. Krioterapia miejscowa I ogolnoustrojowa, Urban&Partner, Wroclaw, 2003, 189 p.

11. Баранов А.Ю., Малышева Т.А. Моделирование процесса охлаждения поверхности кожного покрова пациента. // Вестник Международной академии холода. 2017. № 1. С. 84-88. DOI: 10.21047/1606-4313-2017-16-1-84-88

12. Маханёк А.А., Левин М.Л., Драгун В.Л. Теплофизические аспекты общей газовой криотерапии // Вести НАН Беларуси. Сер. физ.-техн. наук. 2011. № 3. С. 59-71.

13. Баранов А.Ю., Малышева Т.А. Экспериментальная проверка результатов измерения температуры поверхности кожного покрова пациента до и после общего криотерапевтического воздействия // Лечебная физкультура и спортивная медицина 2016. № 4 (136). С. 40-46.

14. Westerlund T., Oksa J., Smolander J., Mikkelsson M. Thermal responses during and after whole-body cryotherapy. J Therm Biol. 2003. P. 601-608.

15. Savica M., Fonda B., Sarabona N., Actual temperature during and thermal response after whole-body cryotherapy in cryo-cabin.Journal of Thermal Biology, 2013.38:186-191.

16. Greenwald E., Christman M., Penn L., Brinster N., Liebman T. Cold panniculitis: Adverse cutaneous effect of whole-body cryotherapy. JAAD Case Rep., 2018. 4:344-345.

Читать статью полностью