Температуру мерили?

Термочувствительный индикатор, разработанный учеными Новосибирска, 2003 год. Фото: Зинин Владимир / ТАСС

До начала ХХ века врачи считали термометрию бесполезной

Светлана Фаддеева

8 декабря, 2014 19:30

6 мин

XVIII век ознаменовался множеством крупных открытий в экспериментальной биологии. Интенсивно развивалась микроскопия, систематика и сравнительная физиология. Но клиническая медицина практически не использовала открытия естествоиспытателей. До начала XIX века в больницах не применяли диагностические приборы, не было инструментальных и лабораторных методов обследования. Врач, ставя диагноз, опирался на рассказ больного и его осмотр, прощупывал пульс. Даже температуру измеряли, прикладывая руку ко лбу больного, хотя Галилео Галилей изобрел первый термометр еще в XVI веке.

Эволюция шкал

Изобретение Галилея не было термометром в медицинском смысле: он был громоздким, наполненным водой, у него не было шкалы измерения. Но он показывал главное: объем зависит от температуры, и это можно использовать.

Даниэль Габриэль Фаренгейт (Daniel Gabriel Fahrenheit) в 1709 году предложил первый надежный спиртовой термометр со шкалой. Основной проблемой для ученых было найти эталонные точки, чтобы привязать к ним шкалу. Фаренгейт предложил три: за нижнюю границу — 0°F — он принял температуру замерзания солевого раствора, а верхним пределом — 96°F — стала температура человеческого тела. Изобретатель определял эту эталонную точку как «температуру под мышкой здорового англичанина». Лед по этой шкале по сей день тает при температуре 32°F, а вода кипит при 212°F. В 1714 году ученый разработал ртутный термометр.

В 1730 году французский естествоиспытатель Рене Антуан Реомюр (René Antoine de Réaumur) подверг критике расплывчатые эталонные точки Фаренгейта. Использовав в качестве эталона винный спирт, он принял за один градус расширение жидкости на 1/1000, а за нулевую температуру — таяние водяного льда. По этой шкале вода кипит при 80°. Однако из-за непостоянства концентрации спиртовых растворов измерения получались неточными.

Истинным создателем современного термометра стал шведский астроном Андерс Цельсий (Anders Celsius). В 1842 году он взял за основы точки замерзания и кипения воды, разделив шкалу между ними на 100 градусов. Забавно, что по системе Цельсия вода кипела при 0°, а замерзала при 100°. Последователь Цельсия Мортен Штремер перевернул шкалу после смерти предшественника, и некоторое время она даже носила его имя. Название шкала со временем поменяла, а устройство градусника практически не изменилось.

После были работы лорда Кельвина, в 1848 году подарившего миру измерительную шкалу, носившую его имя и начинавшуюся с абсолютного нуля (-273,15°С), но именно после исследований Цельсия бытовые термометры покинули лаборатории и переместились в руки ремесленников.

Из физики в медицину

В массовую клиническую практику термометр проникал с большим трудом: многие считали, что опытный врач прекрасно обходится без числовых значений. Известно, что даже в конце XIX века известный немецкий врач Карл Герхардт (Karl Gerhardt) отзывался о термометрии негативно, называя ее «слишком сложной процедурой». Но это не значит, что изобретение Фаренгейта прошло незамеченным. Да и выбор температуры здорового тела в качестве эталонной бросал медикам вызов.

Одним из самых прогрессивных в области клинической медицины на рубеже XIX и XX веков был Лейденский университет. А самым прогрессивным в университете — «всей Европы учитель» Герман Бургаве (Herman Boerhaave). Возглавляя кафедру практической медицины, он открыл при университете клинику и таким образом сломал традицию изучать врачебное дело по учебникам. В петербургской Военно-медицинской академии сохранились 13 писем Фаренгейта к Бургаве. Последний создал собственную модификацию громоздкого прибора и стал первым врачом, использовавшим термометр для измерения температуры тела.

Известно, что одним из поклонников и слушателей лекций Бургаве был Петр I, уделявший много внимания медицине, но термометр он в Россию не вывез. Его внедрению примерно в 1860 году отечественная клиническая медицина обязана выдающемуся русскому терапевту Сергею Боткину.

Ртуть, электроника, жидкий кристалл

Долгое время единственным способом измерения температуры тела был стеклянный ртутный термометр. Коэффициент расширения ртути при изменении температуры примерно в 500 раз больше, чем у стекла. Это позволило создать простой и компактный прибор с диапазоном от 34 до 42 градусов Цельсия и шагом деления 0,1°. Одно из медицинских названий термометра — максимальный. Специальное сужение трубочки с ртутью не дает ей вернуться в резервуар без встряхивания. Поэтому прибор показывает максимальную температур за 10 минут процедуры. Высокая точность и низкая цена до сих пор обеспечивают ему широкое распространение в быту и медицинских учреждениях. Тем не менее, из-за токсичности ртути многие страны отказались от градусников на ее основе. В России такой запрет вступит в силу в 2020 году.

Электронный термометр основан на другом принципе: вместо изменения объема жидкости — изменение сопротивления проводника. Чем выше температура — тем ниже сопротивление. Чаще всего в качестве проводника используют платину, распыленную на керамику. Эти устройства значительно дороже, требуют элемента питания, а со временем их надо калибровать. Но с другой стороны, они столь безопасны, что для маленьких детей их производятся в виде соски. Еще одним плюсом электронного устройства стало снижение времени измерения с 10 до 1 минуты.

Инфракрасный цифровой термометр — тоже разновидность электронного. Принцип его действия крайне прост: фотодатчик прибора улавливает инфракрасного излучение, которое выделяет или отражает тело. Чем больше объект — тем дальше может быть расстояние между ним и прибором. Измерение температуры в течение одной секунды на лбу, виске или в ухе при минимальном контакте с кожей сделали бы его монополистом термометрии, если бы не высокая стоимость прибора.

Жидкокристаллический термометр имеет вид тонкой полоски, которую надо прикладывать ко лбу. Он работает на основе жидких кристаллов, меняющих цвет под действием температуры. Прибор занимает мало места, не требует батареек, не бьется, измеряет температуру за 15 секунд, доступен по цене и тоже вполне мог бы претендовать на захват рынка, но низкая точность измерений держит его на нишевых позициях.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе