(1.20)-7-1體溫計(jì)的發(fā)明生理學(xué)課件

體溫計(jì)的發(fā)明早在兩千多年前，人們就注意到了熱脹冷縮的現(xiàn)象?！肚皾h書.律歷志》寫到，“銅為物之至精，不為燥、濕、寒、溫變節(jié)，不為霜、露、風(fēng)、雨改形?！惫糯糟~鑄造貨幣，就是因?yàn)殂~的物理性質(zhì)較為穩(wěn)定。無獨(dú)有偶，在古希臘，有位叫菲倫的人，他運(yùn)用熱脹冷縮的原理，制作了一種玩具。這個(gè)玩具的主體，是一個(gè)n型玻璃管。玻璃管內(nèi)裝有水，一端用玻璃球密封，一端用鉛球密封。加熱或者冷卻鉛球，玻璃管內(nèi)的水就會(huì)前進(jìn)、后退。1593年，著名的物理學(xué)家伽利略，在此基礎(chǔ)上，開始了進(jìn)一步研究。他準(zhǔn)備了一個(gè)特殊的玻璃管，一端開口，另一端呈空心圓球狀。在玻璃管內(nèi)加入水，然后將玻璃管倒置，插入同樣盛水的容器內(nèi)。當(dāng)加熱玻璃球時(shí)，玻璃球內(nèi)的空氣受熱膨脹，液面便會(huì)下降。這便是溫度計(jì)的雛形。隨后，諸多學(xué)者對(duì)體溫計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)。第一個(gè)改進(jìn)，是法國物理學(xué)家讓.雷做的。他做的事也很簡單，就是把伽利略的溫度計(jì)倒過來。球狀的一端在下，開口的一端在上；用液體取代空氣，作為新的測溫物質(zhì)。這一改進(jìn)雖然微小，但是意義重大。因?yàn)榭諝怏w積除了取決于溫度，還受氣壓影響，液體則穩(wěn)定得多。不過，讓.雷的溫度計(jì)仍然和外界連通。假如液體蒸發(fā)，測量結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。所以，隨后，弗洛倫薩的學(xué)者們，又對(duì)其做了進(jìn)一步的改進(jìn)：把溫度計(jì)密封。一轉(zhuǎn)眼，到了1709年，德國物理學(xué)家華倫海特也對(duì)液體的熱脹冷縮產(chǎn)生了興趣。經(jīng)過不斷實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)酒精在不同溫度下的體積變化，比水更為明顯，于是將酒精灌注在玻璃管內(nèi)，制成了酒精溫度計(jì)。隨后，基于同樣的理由，他又用汞取代了酒精。同時(shí)，將鹽水混合物的冰點(diǎn)和人體血液的溫度，作為兩個(gè)固定點(diǎn)，將其分隔成96份，每份為一度。這就是華氏攝氏度的由來。華倫海特之后，埃特肯在球形儲(chǔ)液囊和玻璃細(xì)管之間，設(shè)計(jì)了一段狹窄收縮的部分，以保證水銀不會(huì)在讀數(shù)之后流回去。至此，現(xiàn)代水銀體溫計(jì)的所有特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)、水銀和刻度，都具備了。但它仍然不能被稱之為體溫計(jì)，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候，醫(yī)生們還沒有深入思考過體溫和疾病的關(guān)系。1868年，終于有醫(yī)生這么做了。德國醫(yī)生翁德利希，在不斷的行醫(yī)過程中，開始把體溫和疾病聯(lián)系起來。為了詳細(xì)說明二者的關(guān)系，他進(jìn)行了100多萬次的實(shí)驗(yàn)，對(duì)兩萬五千例病人進(jìn)行了體溫測量，最終得出結(jié)論：體溫并不是一個(gè)恒定值，而是時(shí)刻處于變化之中。36.3℃~37.5℃都屬于正常。他將這個(gè)結(jié)論，寫到了《疾病與體溫》一書。水銀體溫計(jì)成本低、結(jié)果準(zhǔn)，可以說是價(jià)廉物美。但是，水銀體溫計(jì)也有自己的問題。首先是汞。有學(xué)者估算，2002年，僅為了生產(chǎn)水銀溫度計(jì)，就消耗了149.625噸汞。汞是有毒的，不管在生產(chǎn)緩解還是在使用環(huán)節(jié)，稍有不慎，就有可能造成嚴(yán)重后果。因此，誕生了電子體溫計(jì)。其原理并不復(fù)雜，就是用溫度傳感器，取代了傳統(tǒng)體溫計(jì)中的水銀。另一個(gè)明顯不足，是測量方式。水銀體溫計(jì)一般放置于腋下、口腔中或者肛門內(nèi)，經(jīng)3~10分鐘后取出、讀數(shù)。在傳染病流行期間，這一方案自然就不太合適了；不懂配合的嬰兒，也是個(gè)麻煩。于是，出現(xiàn)了兩種新型體溫計(jì)。一種，是一次性體溫計(jì)。一次性體溫計(jì)包括感溫物質(zhì)和指示劑兩部分。將對(duì)溫度敏感的物質(zhì)固化在試紙上，遇到某一特定溫度時(shí)，該物質(zhì)氣化，覆蓋指示劑表面，使其呈現(xiàn)獨(dú)特的顏色。既保證了準(zhǔn)確性，又避免了交叉感染。和其他體溫計(jì)不同，體溫槍并不是測量體溫，而是“看到”體溫。我們都知道，自然界中的任何物體，都存在紅外線輻射。皮膚也好、耳膜也罷，每時(shí)每刻都在往四周輻射紅外線，而輻射紅外線的劑量，又和其溫度有關(guān)。運(yùn)用這一原理，通過光學(xué)系統(tǒng)接受被測部位的紅外線，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，電信號(hào)再經(jīng)芯片解讀，顯示在液晶屏上，就能在不接觸的情況下，快速、準(zhǔn)確測量患者的體溫。根據(jù)關(guān)于《關(guān)于汞的水俁公約》，到2020年，中國將不再生產(chǎn)、進(jìn)出口含汞產(chǎn)品。這意味著，傳統(tǒng)的水銀體溫計(jì)，很快會(huì)從生活中消失。不過，大可不必為此唏噓。體溫計(jì)的發(fā)展史，也是物理學(xué)家、醫(yī)生、材料研究者通力合作的歷史。只要這些人還在，未來的體溫測量，只會(huì)越來越方便、越來越準(zhǔn)確。參考文獻(xiàn)[1]賀進(jìn)朝.漫話體溫計(jì)的發(fā)明[J].發(fā)明與革新,1998,2:016.[2]王斌全,趙曉云.體溫計(jì)的發(fā)明與發(fā)展[J].護(hù)理研究:中旬版,2007,21(2):469–469.[3]張百新.溫度計(jì)的誕生和發(fā)展[J].濮陽教育學(xué)院學(xué)報(bào),2000,13(4):31–32.[4]王冰.南懷仁介紹的溫度計(jì)和濕度計(jì)試析[J].自然科學(xué)史研究,1986(1):76–83.[5]陳恒安,OTHERS.沒有丹麥王子的《哈姆雷