Termometr lekarski używany jest do pomiaru temperatury ciała ludzi lub zwierząt. Ten mały przedmiot, nie jest wynalazkiem naszych czasów, a ma za sobą długą historię. Od wieków bowiem, ludzie pragnęli mierzyć temperaturę ciała, a żeby ją poznać potrzebowali do tego właściwych przyrządów. Współczesne termometry w niczym nie przypominają swoich wiekowych protoplastów a na ich rynku pojawia się coraz większa różnorodność.
Prehistoria termometru
Pierwszy termometr, zwany inaczej termoskopem opisał w 210 roku p.n.e. grecki pisarz i inżynier – Filon z Bizancjum, a trochę później uczynił to Heron z Aleksandrii – starożytny grecki fizyk, matematyk, wynalazca i konstruktor.
Był to przyrząd który pozwalał na określenie różnicy temperatury ciał, działający na zasadzie wykorzystania zjawiska rozszerzalności cieplnej gazów.
Składał on się z jednostronnie zasklepionej rurki, a otwarty jej koniec zanurzony był w naczyniu napełnionym cieczą. Nie posiadał on skali a jedynie dwie ruchome obrączki na rurce, które umożliwiały zaznaczanie zmian temperatury.
Za ojca termometru lekarskiego popularnie uważa się włoskiego uczonego Galilei Galileo, zwanego Galileuszem. Skonstruował on w 1592 roku przyrząd zbudowany ze szklanej butelki o bardzo długiej, wąskiej szyjce, częściowo napełnionej wodą. Pod wpływem zmiany temperatury, powietrze w butelce rozszerzało się lub kurczyło, natomiast słup wody w szyjce obniżał się lub podwyższał. Przyrząd ten reagował jednak również na zmiany ciśnienia powietrza.
Zarówno termoskop Filona z Bizancjum, jak i Galileusza były termoskopami powietrznymi, gdyż oparte były one na zjawisku rozszerzalności powietrza pod wpływem temperatury.
Pojawienie się skali
Włoski lekarz Santorio Santorio był pierwszym wynalazcą, który w 1625 r umieścił mierzalną skalę na termoskopie i napisał o niej. Jego modele były nieporęczne, niepraktyczne i zajmowały dużo czasu, ale umożliwiały dokładny ustny odczyt temperatury pacjenta.
W 10 lat później książę Toskanii, Ferdynand II, skonstruował w 1635 roku pierwszy termometr napełniony alkoholem a w roku 1644 roku udoskonalił przyrząd Galileusza i odizolował rurkę od otaczającego powietrza, uniezależniając ją w ten sposób od wahań ciśnienia.
Jednak jeszcze przez wiele lat w sprawie skali termometrów panował chaos. Pierwszy precyzyjny termometr powstał w XVIII wieku. Jego skalę zawdzięczamy Gabrielowi Danielowi Fahrenheitowi, fizykowi i gdańskiemu mieszczaninowi.
Termometry rtęciowe
Pierwsze termometry rtęciowe ze skalą Fahrenheita zaczęto produkować w 1720 roku. Działanie tego przyrządu oparte było na zasadzie rozszerzania się cieczy podczas zmiany temperatury. Składał się on z wąskiej szklanej rurki ze zbiorniczkiem na ciecz u dołu. Wraz ze wzrostem temperatury, ciecz rozszerzała się i była wypychana w górę rurki . Temperaturę można było odczytać na skali znajdującej się na rurce lub obok niej.
Skala Fahrenheita jest używana do dziś, w wielu krajach miedzy innym w USA, ale w kilka lat później została wynaleziona skala Celsjusza, która dziś jest podstawową skalą stosowaną obecnie na świecie. Wprowadził ją Anders Celsius w roku 1742.
Z kolei, nowoczesny termometr rtęciowy jest wynalazkiem Thomasa Clliforda Allbusa, któremu nie tylko udało się zmniejszyć wymiary urządzenia, ale również skrócić czas pomiaru z 20 do 5 minut. Po raz pierwszy użył on termometru rtęciowego do mierzenia temperatury ludzkiego ciała w 1867 roku. Skonstruowane przez niego urządzenie, zastąpiło używany wcześniej do tego celu przyrząd, który miał 30 centymetrów długości. Za zasługi dla medycyny, Allbutt otrzymał tytuł szlachecki.
Inne przyrządy pomiarowe
Innym typem termometru, który nie był oparty na rozszerzalności cieplnej cieczy, była termopara. Jest to obwód, złożony z dwóch różnych przewodów metalowych, w którym - jeśli spojenia przewodów mają różne temperatury, powstaje siła elektromotoryczna w przybliżeniu proporcjonalna do różnicy spojeń. Po raz pierwszy termoparę zastosował H. V. Regnault w 1855 roku.
Natomiast jeszcze inny rodzaj termometru zwany termometrem oporowym, który wskazywał temperaturę według zmian oporu elektrycznego, wynalazł w 1871 roku Ernst W Siemens.
Nowoczesne urządzenia służące do pomiaru temperatury
Ze względu na właściwości trujące rtęci, która pozostaje w formie ciekłej, w 2009 r. Unia Europejska zdecydowała się wycofać termometry rtęciowe z obiegu. Po ich wycofaniu, wzrósł popyt na inne rodzaje termometrów. Do ich skonstruowania wykorzystuje się ciecze, które przede wszystkim mają bardzo niską temperaturę krzepnięcia przy jednocześnie bardzo wysokiej temperaturze wrzenia, a także dużą i liniową rozszerzalność cieplną. Zalicza się do nich izopropanol oraz galinstan, które są stopami metali. Obecnie na rynku, dostępne są również termometry elektroniczne, które cieszą się coraz większą popularnością.
Nowoczesne termometry nie przypominają tych tradycyjnych rtęciowych, które tłukły się i groziły zatruciem. Obecnie, termometry są ekologiczne i zdecydowanie bardziej praktyczne od swoim historycznych poprzedników. Nie tłuką się, są najczęściej wodoodporne oraz posiadają, duże wyświetlacze, co najważniejsze, pozwalające precyzyjnie odczytać wynik. Ponadto, w chwili obecnej, pomiar temperatury zajmuje tylko kilka sekund. Na rynku, dostępne są modele tradycyjne, służące do mierzenia temperatury pod pachą, w ustach czy w odbycie, oraz przyrządy dokonujące pomiaru w uchu lub przy czole. Można ich używać do pomiaru temperatury zarówno dorosłym, jak i dzieciom. Dla tych ostatnich przeznaczone są termometry z elastyczną końcówką. Wynik pomiaru temperatury, na nowoczesnym termometrze można obecnie odczytać w czasie od kilku sekund do 5 minut Urządzenia te posiadają dokładność pomiaru 0,1°C.
Termometry na podczerwień
Inny rodzaj termometrów elektronicznych działa na zasadzie teledetekcji. Ich czujnik podczerwieni reaguje na widmo promieniowania, emitowane z konkretnej lokalizacji. Nie mają one bezpośredniego kontaktu z mierzonym obszarem, mogą jednak stykać się z częścią ciała
Termometry bezdotykowe
Termometry elektroniczne bezdotykowe, zwane inaczej sensorycznymi to najnowocześniejszymi z urządzeń dostępnych na rynku. Aby uzyskać na nich wynik, należy zbliżyć termometr do czoła lub innej części ciała na pewną odległość. Jest to na ogół od kilku do kilkunastu centymetrów. Dokładność pomiaru termometrem elektronicznym bezdotykowym oscyluje w granicach od ±0,1°C do ±0,01°C. Takie termometry sprawdzają się szczególnie przy mierzeniu temperatury u małych dzieci, ponieważ ich używanie jest higieniczne i bezinwazyjne dla dziecka. Uzyskiwany w ciągu sekundy, pomiar temperatury nie przestraszy malucha i nie wprowadzi go w niepotrzebny stan stresu
Współczesne termometry szklane
Termometry szklane bezrtęciowe wyglądają tak, jak dawne rtęciowe wycofane z użycia, jednakże, trującą rtęć zastąpiono w nim innymi, substancjami, produkowanymi głównie na bazie alkoholu. Łatwo tłukąca się szklana obudowa i długi trwający ponad 5 minut czas pomiaru czyni jednak ten rodzaj urządzenia mało przydatnym dla dzieci.
Ponadto, na rynku dostępne są również termometry paskowe (przykładane do czoła), owulacyjne, a także umieszczone w smoczkach, przeznaczone dla najmłodszych pacjentów.
Czy wiesz że...?
Najmniejszy termometr świata, działający na podobnej zasadzie jak tradycyjny termometr rtęciowy, został skonstruowany przez japońskich naukowców. Jest on złożony z cienkiej rurki, wykonanej ze specjalnego rodzaju węgla, wypełnionej galem. Ma on długość dziesięciokrotnie mniejszą od grubości ludzkiego włosa i jest w stanie zmierzyć temperaturę w zakresie od 50 do 500 stopni Celsjusza. Niestety, wskazania tego przyrządu można odczytać jedynie przy pomocy mikroskopu elektronowego.
