Когда кипящий горячий пар попадает на кожу, он быстро вызывает ожоги. С кипящим паром можно столкнуться, работая с паровыми трубами или на кухне. Пожарные также подвергаются риску из-за собственного пота: если он испаряется под тяжелой защитной амуницией и не выходит из одежды, он конденсируется на более прохладной коже и сжигает ее. Новое исследование опубликовано в научном журнале Scientific Reports.
Актуальность проблемы
Ожоги кожи, вызванные водяным паром, часто особенно вредны: если кожа подвергается воздействию горячего пара в течение короткого времени, возникает такое ощущение, что ожог выглядит безвредным на поверхности, при этом нижний слой кожи сильно поврежден. Так почему так происходит? До недавнего времени ответа на этот вопрос не было, потому что, в отличие от ожогов от сухого жара, точные механизмы паровых ожогов до сих пор плохо изучены.
Исследователи из отдела биомиметических мембран и текстиля Empa (Empa’s Biomimetic Membranes and Textiles) теперь раскрыли эту тайну.
«Мы смогли показать, что самый верхний слой кожи, эпидермис, не может надлежащим образом выполнять свою защитную функцию против водяного пара», – объясняет автор исследования Рене Росси (René Rossi). «Пары проникают через поры кожи в нижний слой кожи, дерму. Пар конденсируется, тем самым высвобождая свою тепловую энергию непосредственно на чувствительную дерму и, таким образом, непосредственно вызывает ожоги второй степени».
Материалы и методы обследования
Ученые проводили исследование на коже свиньи, которая часто служит моделью кожи человека благодаря своим сходным свойствам. Они подвергли кожу воздействию горячего пара. Затем ученые исследовали содержание воды в разных слоях кожи с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния, аналитический метод, позволяющий делать выводы о свойствах материала через рассеяние света.
Результаты научной работы
И, действительно, выяснилось, что когда кожа подвергается воздействию горячего пара, тепло проникает в слои кожи ниже и глубже, чем при сухой высокой температуре. Эксперименты показали, что содержание воды во всех слоях кожи увеличивается уже в течение первых 15 секунд. Причиной этого является то, что самый верхний слой кожи имеет поры, которые обычно намного больше, чем молекула воды, – и водяной пар может беспрепятственно проходить через них. Только когда эпидермис наполняется поглощенным количеством воды, поры становятся слишком маленькими для водяного пара, но тогда повреждение уже происходит в нижнем слое кожи.
Одной из проблем со всеми ожогами является так называемый эффект дожига: эпидермис – относительно плохой теплопроводник. Как только кожа поглощает тепло – особенно в более глубоких слоях кожи – она выпускает его очень медленно. В результате тепло может воздействовать на ткань дольше и наносить ей еще больший ущерб. Этот эффект часто особенно силен в случае ожогов, вызванных водяным паром, поскольку тепло проникает глубоко и очень быстро.
Выводы
«В случае парового ожога кожу необходимо охлаждать в течение длительного времени – две минуты на ледяной бане недостаточно для рассеивания большого количества энергии из более глубоких слоев кожи», – объясняет Росси.
Авторы другого исследования утверждают, что ученые пересаживают кожу от генетически модифицированных свиней больным, получившим ожоги.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
