כוסות רוח והקזת דם מאמר ה' - הפן הפיזיו־כימי/אדם דובז'ינסקי
תקציר:
זהו המאמר החמישי בנושא כוסות הרוח והקזת הדם, במסגרת מאמרי המבוא. המאמר סוקר סוגיות לגבי הפן הפיזיוכימי של הטיפול. המאמר עוסק בין היתר בסילוק האוויר מהכוס, בתיאוריה הקינטית של הגז באופן כללי, במונחים ובהנוסחאות – כוח, אנרגיה, לחץ, עומס, זמן, שטח, ובפעולת הכוס על העור.
נכתב ע"י אדם דובז'ינסקי
הפן הפיזיו־כימי – הואקום, השגתו ותוצאתו
The Physiochemical Aspect – The Vacuum, Achieving it & its Result
הדרך – סילוק אוויר
The Way – Pulling Air
§ 1. היות שהלחץ של גז קשור קשר הפוך לנפח וקשר ישר למספר המולקולות הנמצאות באותו נפח, הרי שהוצאת מולקולות תוך שמירה על הנפח, פירושה הפחתת לחץ [B. Kudriawcew W Nieustannym Ruchu – O Stanach Skupienia Materii (Warszawa, 1957) 52]. השיטה הנפוצה ביותר לאורך ההיסטוריה לדקומפרסיה, היא ככל הנראה האש (fire cupping, בגרמנית Feuer-Schr?pfen, Feuerschr?pfen). האש קשורה למספר הליכים רפואיים מסורתיים, כגון המוקסיבציה. זו היא דרך האחת לסילוק האוויר - הדרך הכימית. דרך שנייה היא הדרך הפיזית - באמצעות עבודה.
האפקט הפיזיו־כימי והשגתו - התיאוריה הקינטית של הגז
The Physio-Chemical Effect & Achieving It- The Kinetic Theory of the Gases
החלקיקים
The Molecules
§ 2. כל השיטות כולן מכוונות ליצירת רֵיקוּת חלקית - ריק חלקי (partial vacuum) וחלש (low vacuum, rough vacuum, coarse vacuum); זו היא התוצאה - אך כיצד היא מושגת? להבנת אופן פעולת כוסות הרוח, ניזכר במודל שיסד Daniel Bernoulli (שוויץ) לגבי הקינטיקה של הגזים. לפיו, בכל גז, כולל האוויר שמסביבנו, קיימת תנועה מתמדת ואקראית של חלקיקים קטנטנים. החלקיקים מתנגשים האחד בשני (וכן בדופן המיכל – במידה שהם נתונים בתוכו) [ע' רוזן מכניקה ניוטונית (מהדורה שלישית, התשס"א, כרך ב) 133; Kudriawcew 51]. צפיפותם - כלומר מספרם ליחידת נפח, ומהירותם (ממנה נתעלם), הן אשר קובעות את מידת הלחץ [Kudriawcew 52]. ככל שהחלקיקים רבים יותר לנפח נתון, כך מספר ההתנגשויות שלהם אחד בשני (ובדופן, אם הגז נתון בתוך מיכל) גבוה יותר.
פעפוע
Diffusion
§ 3. תנועתם המתמדת של החלקיקים קשורה לחוק השני של התרמודינאמיקה [על החוק השני של התרמודינאמיקה: רוזן 145], הקובע שאי הסדר (entropy) דינו תמיד לגדול. הסיכוי שהחלקיקים יסתדרו בצפיפות ולא יתפזרו, הוא אפסי. נטיית המערכת היא להשוות לחצים, כלומר להפנות חלקיקים מאזור דחוס (בו החלקיקים רבים, ומרבים להתנגש) לאזור דליל (בו החלקיקים מועטים, וממעטים להתנגש). מכאן התופעה המוכרת של נטיית גז הנמצא במיכל (או בלון, למשל), ולחצו גבוה מהלחץ הכללי בחדר, לדלוף החוצה אם נמצא לו פתח. תופעה זו נקראת פעפוע (דיפוזיה). עתה אנו מבינים, מדוע אחרי האיכול, יש להצמיד את הכוס במהירות לעור – זו נטיית העולם לכאוס שאשמה בחיפזון ההכרחי... ומאידך, בנימה פילוסופית, אפשר לומר שהכאוס דווקא עוזר לבריאות, בכך שמדעיקרא הוא מאפשר את הטיפול בכוסות רוח.
התנגשות בדפנות מיכל
Collision with Container's Walls
§ 4. הדחיסה היא פעולה מחממת [Kudriawcew 52 - 53], ואילו הקְלִישָׁה מקררת את הגז. דפנות המיכל פוגשות את החלקיקים הנעים משני צידיהן. בתוך המיכל, מתנגשים החלקיקים בדופן הפנימית ומפעילים עליה כוח [רוזן 133 - 139]. כל התנגשות כשלעצמה היא זניחה בעוצמתה, אך תכיפות הפגיעוֹת בדופן יוצרת עליה לחץ בלתי מבוטל; כל התנגשות היא רגעית ונקודתית, אך הריבוי והפיזור מניבים לחץ אחיד וקבוע (בכל מקום על פני הדופן, ובכל זמן) [S. Chapman, T.G. Cowling & D. Burnett The Mathematical Theory of Non-uniform Gases - An Account of the Kinetic Theory of Viscosity, Thermal Conduction and Diffusion in Gases (Cambridge, 3rd ed., 1990) 32]. מחוץ למיכל, מופעל כוח לכיוון הנגדי. שני הכוחות יכולים להיות שווים, אך לא חייבים.
כאשר אנו מוציאים אוויר מכוס הרוח, קרי מוציאים חלקיקים, אנו מפחיתים את הלחץ בתוכה, כך שנוצר לחץ שלילי ביחס ללחץ במרחב שמחוצה לה. גז בלחץ יחסי גבוה, יוצר לחץ על דפנות המיכל בו הוא נתון, לאמור דוחף אותן החוצה; גז בלחץ יחסי נמוך, יוצר "לחץ שלילי" על הדפנות, לאמור מושך אותן פנימה. הדבר נובע מההבדל בין ההתנגשויות בדופן החיצונית, לבין ההתנגשויות בדופן הפנימית. במקרה שלנו, אחת הדפנות העור. היות שדופן זו היא אלסטית, היא מתקפלת פנימה.
§ 5. כדי לינוק את העור אל תוך הכוס, סגי בלחץ מעט נמוך מהלחץ האטמוספרי (atmospheric pressure); זה שווה ±100 kPa בגובה פני הים (MSLP), השקול לאטמוספרה אחת (1 atm, standard atmospheric pressure, one standard atmosphere) לערך. להבהיר: הלחץ המוחלט (absolute pressure) בכוס הוא הלחץ האטמוספרי פחות הלחץ היחסי (gauge pressure), ולכן הפרשי הלחץ שווים ללחץ האטמוספרי מינוס הלחץ המוחלט שבכוס. ציינּו כי יש להפחית – ולא להוסיף - את הלחץ היחסי, באשר מדובר בתת לחץ (negative gauge pressure, negative compression), לאמור בערך שלילי. אלמלא הייתה הכוס חזקה, הייתה היא עצמה מתעקמת או נשברת כלפי פנים, כפי שקורה בבקבוקי פלסטיק; במקום זה, היא מושכת את העור.
בעתיד, אפשר שיהיה למטפל חיווי חיצוני, מה הלחץ שבתוך הכוס. יתר על כן, אולי המטפל יוכל להחליט מראש איזה לחץ הוא רוצה בכוס, ויזין את הנתונים. כוסות אוטומטיות יידעו כמה לחץ לשחרר, ומתי, בהתאם לנתונים שהוזנו, בהתאם לתגובות עור המטופל ובהתאם לתגובות גוף אחרות. כל האופציות הללו בהחלט אפשריות, בהנחה – שלדעתנו יש לה מקום ועוד איך – כי יהיה צורך ושימוש בכוסות רוח בעתיד.
שימוש בואקום, במובנו הרחב, ברפואה, הנו נרחב ביותר ורחוק מלהיות ייחודי לכוסות רוח. ראה למשל שימוש במזרקים - תת עוריים או אחרים. דוגמא קרובה לכוס רוח, היא שולפן ריק המשמש ללידת ואקום (obstetric cupping glass). שימוש דומה נוסף, שנוי במחלוקת, הוא משאבה להוצאת ארס.
עומס – פקטורים ואינדיקציות
Load – Factors & Indications
§ 6. נסקור כמה משוואות פיזיקאליות, ובהמשך נראה כיצד ליישמן לצרכינו. כפי שאפשר להיווכח, נוסחה ג' נוצרת מהצבה של נוסחה א' בנוסחה ב'. נוסחה ד' היא גרסה שונה של נוסחה א'. נוסחה ו' היא הצבה של נוסחה ד' בנוסחה ה'.
|
מספר נוסחה
|
הנוסחה
|
פירוש
|
|
א'
|
|
הכוח (Force) שווה ללחץ (Pressure) כפול השטח (Area)
|
|
ב'
|
|
האנרגיה (Energy)/המתקף (Impulse)/העבודה/המומנטום שווה לכוח (Force) כפול הזמן (Time)
|
|
ג'
|
|
האנרגיה (Energy)/המתקף (Impulse)/העבודה/המומנטום שווה ללחץ Pressure) כפול השטח (Area) כפול הזמן (Time)
|
|
ד'
|
|
הלחץ (Pressure) שווה לכוח (Force) חלקי השטח (Area) [רוזן 129]
|
|
ה'
|
|
העומס (Load) שווה ללחץ (Pressure) כפול הזמן (Time)
|
|
ו'
|
|
העומס (Load) שווה לכוח (Force) חלקי השטח (Area) כפול הזמן (Time)
|
כוח
Force
§ 7. בהפשטה נאמר כך: הכוח (F), במקרה של כוס פלסטיק, הוא הכוח שהפעלת כדי להוציא ממנה את האוויר. את הכוח של כל כוס, קובעת כמות האוויר שרוקנו ממנה - מספר השאיבות ואורכן אם מדובר בכוס פלסטיק. הכוח שמפעילה הכוס אחרי הרמת העור, שווה לכוחות המושכים אותו מטה (לא נטפל בהם כשלעצמם); התמדת העור בקימורו, מעיד על שוויון-הכוחות (F=0?).
לחץ
Pressure
§ 8. אך מנוסחה א' (כמו גם מנוסחה ב') אפשר להסיק, כי תת הלחץ (הכוח המופעל על כל סנטימטר מרובע) (p) בכוס הקטנה שהופעל עליה אותו תת לחץ כמו על כוס גדולה, נמוך יותר (בערך מוחלט - גבוה יותר). בפועל, בכוס פלסטיק, משיכה אחת באקדח (במשאבה) עלולה ליצור לחץ קטן (בערך מוחלט - גדול) בהרבה כאשר מדובר בכוס קטנה, מאשר ארבע או חמש משיכות מכוס גדולה. תת הלחץ (p), ולא הכוח (F), הוא הנתון הרלוונטי לצורך חישוב זמן הטיפול.
אנרגיה/מתקף
Implementation of the Theory
§ 9. על עוצמתו של הטיפול (E) משפיעים משך הזמן שבו הכוסות מונחות (t), כוח משיכתה של כל אחת מהן ומספר הכוסות (F). מנוסחה ב' (כמו גם מנוסחה א') נמצאנו למדים, כי לכוס קטנה כוח מועט יותר, בהנחה שתת הלחץ בה זהה לתת הלחץ בכוס גדולה, ביחס ישר לקוטנה (A).
עומס
Load
§ 10. שני הנתונים – לחץ וזמן, נמצאים משני צדי המתרס הטיפולי, לאמור העלאת אחד מהם צריכה בהכרח להפחית את השני. אכן, הנוסחה האחרונה היא החשובה ביותר. משך הטיפול, על פי התורה המערבית, הוא קצר – 10 – 20 דקות, ואף פחות במקרים המתאימים. על פי תורת המזרח, לעומת זאת, טיפול יכול להימשך הרבה מעל חצי שעה.
הפן הביו־מכאני - הפעולה על העור
The Bio Mechanical Side - the Action on the Skin
§ 11. תכונה מכאנית (mechanical property) של חומרים, היא תכונה הרלוונטית לעומס המופעל עליהם. עומס יכול להתבטא במתיחה (משיכה), בגזירה, בלחיצה, בכיפוף (פיתול). התכונה המכאנית הרלוונטית של העור, היא האלסטיות. מידת האלסטיות היא המידה שבה החומר חוזר לצורתו המקורית, אחרי שהופעל עליו עומס. האלסטיות משתנה לפי גיל [על עורם של מבוגרים, ראה אדם דובז'ינסקי "כוסות רוח והקזת דם מאמר ב' - הצדדים לטיפול"], מין, אזור בגוף ועוד. על התוויות הנגד הקשורות לעור ובהן אלסטיות, ראה אדם דובז'ינסקי "כוסות רוח והקזת דם מאמר ג' - התוויות, שימושים והתוויות נגד".