ITBG20100030A1 - SYSTEM FOR THE CONTROL OF BODY TEMPERATURE - Google Patents
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Description
Descrizione di un brevetto d’invenzione avente per titolo: “SISTEMA PER IL CONTROLLO DELLA TEMPERATURA CORPOREA" Description of an invention patent entitled: "SYSTEM FOR THE CONTROL OF BODY TEMPERATURE"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un sistema per il controllo della temperatura corporea. The present invention refers to a body temperature control system.
Le reazioni chimiche che consentono la vita possono avvenire solamente entro un determinato intervallo di temperatura. Le persone utilizzano dei meccanismi endogeni di termoregolazione, che consentono di mantenere una determinata temperatura corporea media, diversa da specie a specie, per il corretto mantenimento delle funzioni vitali. The chemical reactions that allow life can only occur within a certain temperature range. People use endogenous mechanisms of thermoregulation, which allow to maintain a certain average body temperature, different from species to species, for the correct maintenance of vital functions.
Negli esseri umani la temperatura normale è comunemente considerata di 36-37°C. In humans, the normal temperature is commonly considered to be 36-37 ° C.
La febbre è una risposta fisiologica deN'organismo a stimoli endogeni o esogeni caratterizzata dalla elevazione della temperatura corporea al di sopra del valore considerato normale. Fever is a physiological response of the organism to endogenous or exogenous stimuli characterized by the elevation of the body temperature above the value considered normal.
Normalmente, in caso di febbre, per far ritornare la temperatura a livelli normali si assumono farmaci. Normally, in case of fever, drugs are taken to bring the temperature back to normal levels.
Nel corpo umano la gestione della temperatura corporea è gestita dall’ipotalamo. In the human body, the management of body temperature is managed by the hypothalamus.
L'ipotalamo è una struttura del sistema nervoso centrale che si trova nella zona centrale interna ai due emisferi cerebrali. Costituisce la parte ventrale del diencefalo e comprende numerosi nuclei che attivano e controllano l'attività endocrina e molte funzioni somatiche quali la termoregolazione, il sonno, il bilancio idrosalino e l'assunzione del cibo. The hypothalamus is a structure of the central nervous system located in the central area inside the two cerebral hemispheres. It constitutes the ventral part of the diencephalon and includes numerous nuclei that activate and control endocrine activity and many somatic functions such as thermoregulation, sleep, water and salt balance and food intake.
L'ipotalamo è costruito da nuclei nervosi che si attivano secondo il lavoro da svolgere. The hypothalamus is built up of nerve nuclei that are activated according to the work to be done.
Nella termoregolazione questi nuclei sono molto sensibili alla temperatura del sangue e precisamente i nuclei anteriori sono sensibili all’aumento della temperatura del sangue, e quelli posteriori sono sensibili alla diminuzione della temperatura del sangue. In thermoregulation, these nuclei are very sensitive to blood temperature and precisely the anterior nuclei are sensitive to the increase in blood temperature, and the posterior ones are sensitive to the decrease in blood temperature.
Quando si ha la febbre la temperatura corporea si alza ed entrano in gioco vasocostrizione, e aumento di metabolismo basale. Quando la febbre scende entrano in gioco il vasodilatazione e diminuzione del metabolismo basale. When you have a fever, your body temperature rises and vasoconstriction and an increase in basal metabolic rate come into play. When the fever drops, vasodilation and a decrease in basal metabolic rate come into play.
Questi sistemi vengono stimolati da neurotrasmettitori come Serotonina, Noradrenalina, Dopamina. These systems are stimulated by neurotransmitters such as Serotonin, Noradrenaline, Dopamine.
Tali meccanismi favoriscono la dispersione di calore e quindi l'abbassamento della temperatura corporea. These mechanisms favor the dispersion of heat and therefore the lowering of body temperature.
L'ipotalamo si rende conto della temperatura corporea mediante il controllo della temperatura del sangue. The hypothalamus realizes body temperature by controlling the temperature of the blood.
Scopo della presente invenzione è quello di provvedere ad un sistema per il controllo della temperatura corporea senza l’uso di farmaci. The purpose of the present invention is to provide a system for controlling body temperature without the use of drugs.
In accordo con la presente invenzione, tali scopi ed altri ancora vengono raggiunti da un sistema per il controllo della temperatura corporea caratterizzato dal fatto di comprendere: una fascia tubolare in cui all'Interno possa scorrere un liquido; mezzi atti a far scorrere un liquido in detta fascia tubolare; mezzi di riscaldamento regolabili di detto liquido. In accordance with the present invention, these aims and others are achieved by a system for controlling body temperature characterized by the fact of comprising: a tubular band in which a liquid can flow inside; means for making a liquid flow in said tubular band; adjustable heating means for said liquid.
Ulteriori caratteristiche dell’invenzione sono descritte nelle rivendicazioni dipendenti. Further features of the invention are described in the dependent claims.
I vantaggi di questa soluzione rispetto alle soluzioni dell’arte nota sono diversi. The advantages of this solution compared to the solutions of the known art are different.
II Richiedente si è reso conto che se si scalda la zona vicino all'ipotalamo, esso considera che questa temperatura sia quella dell’intero corpo (del sangue), e di conseguenza cerca di correggere la temperatura facendo diminuire quei processi che fanno alzare la temperatura corporea. The Applicant has realized that if the area near the hypothalamus is heated, it considers that this temperature is that of the whole body (of the blood), and consequently tries to correct the temperature by decreasing those processes that cause the temperature to rise. corporeal.
La stessa cosa succede anche se si raffredda la zona vicino all’ipotalamo, soltanto che in questo caso l'equilibro si stabilisce con dei processi opposto a quello precedente. The same thing happens even if the area near the hypothalamus is cooled, only in this case the balance is established with the opposite processes to the previous one.
Quindi, visto il funzionamento e l'importanza dell'ipotalamo nel processo febbrile, possiamo pensare di controllare l'ipotalamo dall’esterno senza l’uso dei farmaci, che creano tanti effetti collaterali e che abbassano bruscamente la febbre. Therefore, given the functioning and importance of the hypothalamus in the fever process, we can think of controlling the hypothalamus from the outside without the use of drugs, which create many side effects and abruptly lower the fever.
Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una sua forma di realizzazione pratica, illustrata a titolo di esempio non limitativo negli uniti disegni, nei quali: The characteristics and advantages of the present invention will become evident from the following detailed description of a practical embodiment thereof, illustrated by way of non-limiting example in the accompanying drawings, in which:
la figura 1 mostra schematicamente una fascia tubolare, vista lateralmente, di un sistema per il controllo della temperatura corporea, in accordo alla presente invenzione; la figura 2 mostra schematicamente una fascia tubolare, vista da dietro, di un sistema per il controllo della temperatura corporea, in accordo alla presente invenzione; la figura 3 mostra schematicamente un sistema per il controllo della temperatura corporea, in accordo alla presente invenzione. Figure 1 schematically shows a tubular band, seen from the side, of a system for controlling body temperature, according to the present invention; Figure 2 schematically shows a tubular band, seen from behind, of a system for controlling body temperature, according to the present invention; Figure 3 schematically shows a system for controlling body temperature, according to the present invention.
Riferendosi alle figure allegate, un sistema per il controllo della temperatura corporea, in accordo alla presente invenzione, comprende una fascia tubolare 10 flessibile. La fascia tubolare 10 è costituita da un tubo in materiale flessibile, nel quale possa circolare un liquido, avente un diametro di circa 5-7 cm. Referring to the attached figures, a body temperature control system, according to the present invention, comprises a flexible tubular band 10. The tubular band 10 is constituted by a tube of flexible material, in which a liquid, having a diameter of about 5-7 cm, can circulate.
La fascia tubolare 10 va posta, preferibilmente, attorno alla testa ed in particolare all'altezza dell'ipotalamo ossia appena al di sopra degli occhi. Data la sua intrinseca flessibilità essa si appiattisce leggermente attorno alla testa. The tubular band 10 is preferably placed around the head and in particular at the height of the hypothalamus, ie just above the eyes. Given its inherent flexibility, it flattens slightly around the head.
Il tubo della fascia tubolare 10 forma un arco di circa 330°, ossia non effettua un giro completo della testa ma alle sue estremità, ha due uscite in cui due tubi, uno di andata 11 e l’altro di ritorno 12, proseguono verso un contenitore 13. Nei rimanenti 30° trova posto un elastico 14 che mantiene la fascia tubolare 10 attorno alla testa. The tube of the tubular band 10 forms an arc of about 330 °, i.e. it does not make a complete turn of the head but at its ends, it has two outlets in which two tubes, one forward 11 and the other return 12, continue towards a container 13. In the remaining 30 ° there is an elastic 14 which keeps the tubular band 10 around the head.
In altre parole un tubo di andata 11 arriva dal contenitore 13 si avvolge attorno alla testa e quando raggiunge la zona in cui è arrivato il tubo di andata 11 , il tubo di ritorno 12 prosegue verso il contenitore 13. In other words, a delivery pipe 11 arrives from the container 13 wraps around the head and when it reaches the area where the delivery pipe 11 has arrived, the return pipe 12 continues towards the container 13.
Preferibilmente, la fascia tubolare 10 è isolata termicamente esternamente, mentre la sua parte interna, quella a contatto con il corpo umano è realizzata con un materiale adatto al massimo scambio termico. Ad esempio, sulla metà esterna si può applicare un materiale per l'isolamento termico mentre la parte interna della fascia può rimanere in diretto contatto con la cute preferibilmente con un altro materiale adatto allo scambio di calore. Preferably, the tubular band 10 is thermally insulated externally, while its internal part, the one in contact with the human body, is made of a material suitable for maximum heat exchange. For example, on the outer half a material for thermal insulation can be applied while the inner part of the band can remain in direct contact with the skin, preferably with another material suitable for heat exchange.
Preferibilmente, il tubo che deve essere posto attorno alla testa viene inserito in una fascia, anch’essa tubolare, mantenuta in posizione dall’elastico 14, avente un lato ricoperto da uno strato isolante termico e l’altro da uno strato conduttore termico. Preferably, the tube that must be placed around the head is inserted into a band, also tubular, held in position by the elastic 14, having one side covered with a thermal insulating layer and the other with a thermal conductive layer.
Il contenitore 13 contiene un liquido che circola nella fascia tubolare 10, che è preferibilmente acqua. The container 13 contains a liquid which circulates in the tubular band 10, which is preferably water.
Il contenitore 13 comprende un accesso 15 all’esterno chiuso da un tappo 16. Tale accesso è utilizzato per riempire o svuotare il contenitore 13. Il contenitore, se realizzato in materiale non trasparente deve avere una porzione a vista per controllare il livello di acqua presente all'interno. The container 13 comprises an access 15 to the outside closed by a cap 16. This access is used to fill or empty the container 13. The container, if made of non-transparent material, must have a visible portion to check the level of water present inside of.
Il tubo di andata 11 , è connesso ad una pompa 22 e quindi ad un tubo di immersione 23 che termina nel contenitore 13. Mentre il tubo di ritorno 12 termina direttamente nel contenitore 13. The delivery pipe 11 is connected to a pump 22 and therefore to an immersion pipe 23 which ends in the container 13. While the return pipe 12 ends directly in the container 13.
I tubi 11 , 12, e 23 sono preferibilmente protetti da un isolamento termico. The pipes 11, 12, and 23 are preferably protected by thermal insulation.
La pompa 22 è azionata da un motore 25 alimentato dalla rete elettrica 26, o da batterie se il sistema è realizzato da essere portatile. The pump 22 is driven by a motor 25 fed by the electric mains 26, or by batteries if the system is designed to be portable.
La pompa può essere preferibilmente collocata all’interno del contenitore 13, in modo che l’alimentazione elettrica sia limitata alla zona del contenitore 13 stesso e non alle parti esterne ad esso. The pump can preferably be placed inside the container 13, so that the power supply is limited to the area of the container 13 itself and not to the parts external to it.
Il sistema comprende un riscaldatore 30 dell’acqua regolabile mediante un regolatore 31 ed un sensore 32 della temperatura dell'acqua. Il riscaldatore 30, il sensore 32 ed il regolatore 31 sono alimentati dalla rete elettrica 26. Il tutto (riscaldatore 30, regolatore 31 e sensore 32) può essere sostituito da un termostato del tipo ad immersione come ad esempio quello degli acquari. The system comprises a water heater 30 adjustable by means of a regulator 31 and a water temperature sensor 32. The heater 30, the sensor 32 and the regulator 31 are powered by the electrical network 26. The whole (heater 30, regulator 31 and sensor 32) can be replaced by an immersion-type thermostat such as that of aquariums.
Il contenitore 13 è preferibilmente un contenitore chiuso e portatile assieme agli altri elementi di riscaldamento e controllo della temperatura dell’acqua. The container 13 is preferably a closed and portable container together with the other elements of heating and water temperature control.
Si può prevedere di utilizzare un ulteriore sensore di sicurezza, in modo che, se l’acqua dovesse superare una temperatura prefissata (da non ustionare il paziente) tolga l'alimentazione del riscaldatore 30. It is possible to use an additional safety sensor, so that, if the water exceeds a predetermined temperature (not to burn the patient), it cuts off the power supply to the heater 30.
Il funzionamento del dispositivo secondo l'invenzione appare evidente da quanto descritto ed illustrato e, in particolare, è sostanzialmente il seguente. The operation of the device according to the invention appears evident from what has been described and illustrated and, in particular, is substantially the following.
Si indossa la fascia tubolare 10 attorno alla testa, si riempie d'acqua il contenitore 13, si accende il sistema, fornendogli alimentazione tramite un interruttore 27, e si regola fa temperatura voluta mediante il regolatore 31. The tubular band 10 is worn around the head, the container 13 is filled with water, the system is switched on, supplying it with power by means of a switch 27, and the desired temperature is adjusted by means of the regulator 31.
Quando un soggetto ha la febbre ad esempio a 40°C impostiamo il regolatore su 42°C. Ciò farà scaldare l’acqua e di conseguenza la zona del corpo vicina aM’ipotalamo, e per l’ipotalamo sarà questa (42°C) la temperatura del corpo. Siccome questo valore è superiore a quello da lui prestabilito come valore normale, comincerà a ridurre il lavoro di quei processi che hanno attivato il rialzamento della febbre finché arriva ad equilibrare le temperature ed in particolare ridurrà la temperatura del corpo di 2°C (42-40), ossia la porterà a 38°C. When a subject has a fever for example at 40 ° C we set the regulator to 42 ° C. This will heat the water and consequently the area of the body near the hypothalamus, and for the hypothalamus this will be the body temperature (42 ° C). Since this value is higher than the one he pre-established as a normal value, he will begin to reduce the work of those processes that have triggered the rise in fever until he gets to balance the temperatures and in particular will reduce the body temperature by 2 ° C (42- 40), i.e. it will bring it to 38 ° C.
Però, questo nuovo equilibro non risulterà soltanto intorno aU’ipotalamo, ma nell’intero corpo. Questo succede perché noi abbiamo fatto credere all’ipotalamo che il corpo abbia una temperatura superiore, applicando tale temperatura nell'interno deN’ipotalamo, invece nel resto del corpo la temperatura è rimasta inalterata, così quando l’ipotalamo riduce i processi interni di riscaldamento lo fa per tutto il corpo e non soltanto vicino l’ipotalamo. However, this new balance will not only result around the hypothalamus, but in the entire body. This happens because we have made the hypothalamus believe that the body has a higher temperature, by applying this temperature in the interior of the hypothalamus, instead in the rest of the body the temperature has remained unchanged, so when the hypothalamus reduces the internal processes of heating it does this for the whole body and not just near the hypothalamus.
In questo modo possiamo controllare qualsiasi valore della temperatura interna senza usare alcun farmaco. In this way we can control any value of the internal temperature without using any drugs.
Il dispositivo funziona anche in senso inverso. The device also works in reverse.
Quando un soggetto non ha la febbre e la sua temperatura è al valore normale di 37°C si regola il regolatore 31 , a 34°C. L’ipotalamo correggerà questo valore attivando I processi di riscaldamento fin che la temperatura del corpo intorno deH’ipotalamo sarà equilibrato sul valore iniziale di 37°C. Ma anche in questo caso abbiamo una temperatura di 37°C intorno all’ipotalamo e una temperatura di 40°C nel resto del corpo per lo stesso motivo di cui sopra. When a subject does not have a fever and his temperature is at the normal value of 37 ° C, regulator 31 is adjusted to 34 ° C. The hypothalamus will correct this value by activating the heating processes until the body temperature around the hypothalamus is balanced on the initial value of 37 ° C. But even in this case we have a temperature of 37 ° C around the hypothalamus and a temperature of 40 ° C in the rest of the body for the same reason as mentioned above.
I materiali utilizzati per il sistema del controllo della temperatura corporea precedentemente descritto, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a secondo delle esigenze e dello stato della tecnica. The materials used for the body temperature control system described above, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.
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| Country | Link |
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