HOME | DER SCHMERZ | KRANKHEITEN | BEHANDLUNG | BEHANDLUNGSFEHLER | WISS. NACHWEISE | KONTAKT | IMPRESSUM


Wissenschaftliche Nachweise, Schmerzen, Entzündungen, Wärmeenergie, Wärmeausbreitung, Wärmekonvektion, Wärmeleitung, molekulare Schwingungen, Energieniveau, Übertragung von Energie, Impuls, Schallwellen, Fieber
Homepage: www.schmerzen-pain.de

6. Wissenschaftliche Nachweise

Die beschriebenen Zusammenhänge über die Entstehung, Ausbreitung und Anpassung von Schmerzen wurden in Übereinstimmung mit dem physikalischen Erkenntnisstand aus der Fachliteratur entwickelt und im Menü DER SCHMERZ wissenschaftlich nachgewiesen, wobei auf die Zahlen [1] bis [18] Bezug genommen wurde. Die Darstellungen in den Menüs HOME, KRANKHEITEN, BEHANDLUNG und BEHANDLUNGSFEHLER stützen sich auf die im Menü DER SCHMERZ wissenschaftlich nachgewiesenen Zusammenhänge. Sie sind völlig identisch mit den Grundlagen der Physik und entsprechen damit auch der Realität. Die wissenschaftlichen Nachweise für diese Zusammenhänge sind damit erbracht.

Zum besseren Verständnis für den Leser wurden die Texte aus der physikalischen Fachliteratur auszugsweise zitiert, auf die Bezug genommen wurde. So kann der Leser die Darstellungen selbst auf Übereinstimmung mit der Fachliteratur prüfen.

Fachliteratur

[1] Nach MEYERS NEUES LEXIKON, zweiter Band, Seite 917
Der Begriff Energie gehört zu den wichtigsten und umfassendsten der ganzen Physik. Das hängt damit zusammen, dass es eine ganze Anzahl verschiedener Energieformen gibt und dass sich diese weitgehend ineinander umwandeln können, wobei nach dem Energieprinzip weder Energie gewonnen werden noch verloren gehen kann.

[2] Nach MEYERS NEUES LEXIKON, sechster Band, Seite 532
Die Physik ist die Wissenschaft von der Bewegung und dem Aufbau der unbelebten Materie sowie von den Eigenschaften der Strahlung und der Kraftfelder; sie betrachtet insbesondere die Zustandsformen der Energie und deren gegenseitige Umwandlungen.

[3] Nach MEYERS NEUES LEXIKON, achter Band, Seite 606
Wärmeausbreitung: Transport von Wärmeenergie von Stellen höherer zu solchen tieferer Temperatur. Man unterscheidet zwischen Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung.
Durch Wärmeleitung wird die Wärme als Bewegung von Atomen bzw. Molekülen aufgefasst von Atom zu Atom bzw. von Molekül zu Molekül in festen Körpern oder unbewegten Flüssigkeiten und Gasen übertragen.
Bei der Wärmekonvektion wird die Wärme durch strömende Flüssigkeiten oder Gase transportiert. Dadurch können wesentlich größere Wärmemengen übertragen werden, als bei ruhender Umgebung.
Mit Wärmestrahlung ist die Wärmeübertragung zwischen Körpern vermittels elektromagnetischer Wellen des infraroten Spektralbereiches, also ohne Mitwirkung eines Stoffes, gemeint. Die vom wärmeren Körper ausgesandten Strahlen werden vom kälteren ganz oder teilweise absorbiert, wodurch er sich erwärmt.

[4] Nach MEYERS NEUES LEXIKON, zweiter Band, Seite 918
Wärmeenergie oder thermische Energie ist die Energie der ungeordneten Bewegung, die die atomaren bzw. molekularen Bestandteile der makroskopischen Körper ausführen. Dabei handelt es sich in festen Körpern um Schwingungsenergie der Moleküle um ihre Gitterplätze, in Gasen um Rotationsenergie und um Energie der fortschreitenden Bewegung (Translationsenergie) der Moleküle, in mehratomigen Gasen tritt noch die Schwingungsenergie hinzu. Diese thermische Energie wird für unsere Sinne erkennbar als Temperatur des Körpers, die umso höher ist, je größer der Betrag der mittleren Bewegungsenergie der Atome und Moleküle ist.

[5] Nach PHYSIK BAND 2, VEB F.A. Brockhaus Verlag Leipzig 1989, Seite 1080
Wärmeleitung, Form der Wärmeübertragung infolge Energietransportes oder –austausches durch ungeordnete Molekülbewegungen in ruhenden oder unbewegt gedachten Medien. Bei bewegten Medien tritt neben der Wärmeleitung die Wärmekonvektion auf. Wärmeleitung tritt immer dort auf, wo Temperaturunterschiede existieren, und zwar so lange, bis der Temperaturunterschied ausgeglichen wird.

[6] PHYSIK FÜR STUDENTEN DER NATUR-UND TECHNIKWISSENSCHAFTEN, o. Prof. Dr. sc. nat. Heribert Stroppe, 8. Auflage, VEB Fachbuchverlag Leipzig 1990, Seite 164
Die Wärmeleitfähigkeit fester Körper wird durch zwei verschiedene Mechanismen verursacht. Zum einen führt die thermische Energie zu kollektiven Schwingungen der Gitterbausteine (Gitterschwingungen), die als Phononen bezeichnet werden und die bei ihrer Bewegung durch einen Kristall Wärmeenergie mit sich führen.... Zum anderen sind die im Festkörper vorhandenen beweglichen Ladungsträger (meist Elektronen) zugleich Träger thermischer Energie. Die von diesen Prozessen herrührenden Phononen-Wärmeleitfähigkeit lambda p ist von Störungen des Kristallgitters abhängig, die die Phononenausbreitung behindern. Zum anderen sind die im Festkörper vorhandenen beweglichen Ladungsträger (meist Elektronen) zugleich Träger thermischer Energie.... Die Dominanz der elektronischen Komponente führt bei Metallen zu großen lambda-Werten, während in Halbleitern und Isolatoren wegen der geringen Ladungsträgerkonzentration die Wärmeleitung im wesentlichen durch Phononen vermittelt wird. Noch geringer sind die Wärmeleitfähigkeiten von zusammengesetzten Stoffen, wie z.B. Holz, von Flüssigkeiten (außer Quecksilber!) und Gasen.... So beträgt die Wärmeleitfähigkeit bei 300 K in J/(s m K) = W/(m K) z.B. von Kupfer 380, von Wasser dagegen nur 0,59 und von Luft nur 0,023.

[7] GRUNDLAGEN DER WÄRMEÜBERTRAGUNG, Prof. Dipl.-Ing. Friedrich Hell, VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf 1982, Seite 6
In festen Körpern erfolgt die Wärmeleitung durch die Weitergabe von in Schwingungen gespeicherte Energie von Atom zu Atom. Auch in Flüssigkeiten und Gasen spielt sich dieser Vorgang ab, nur wechseln die Moleküle - auch in einem ruhenden Körper - ständig ihren Ort.

[8] Nach Wikipedia 2012, Wärmeleitung
Unter Wärmeleitung, auch Wärmediffusion oder Konduktion genannt, wird in der Physik der Wärmefluss in einem Feststoff oder einem ruhenden Fluid infolge eines Temperaturunterschiedes verstanden. Wärme fließt dabei – gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik – immer nur in Richtung geringerer Temperatur. Aufgrund des Energieerhaltungssatzes geht dabei keine Wärmeenergie verloren. Wärmeleitung ist ein Mechanismus zum Transport von thermischer Energie, ohne dass dazu ein makroskopischer Materialstrom benötigt wird, wie beim alternativen Mechanismen der Konvektion. Auch der Wärmetransport durch Wärmestrahlung wird als getrennter Mechanismus betrachtet. Ein Maß für die Wärmeleitung in einem bestimmten Stoff ist die Wärmeleitfähigkeit. Zur Berechnung von Wärmeleitung kann oft die Analogie zum elektrischen Strom verwendet werden, siehe Wärmewiderstand. Dann sind Wärmeleitfähigkeits- und Temperaturberechnungen mit den Methoden der Elektrotechnik möglich.

[9] Nach Wikipedia 2012, Wärmeleitung, dielektrische Festkörper
In dielektrischen Festkörpern (Isolatoren) geschieht die Wärmeleitung nur durch Gitterschwingungen, den Phononen. Die Bewegung der Atome wird dabei mechanisch zu den Nachbarn weitergeleitet. Alle Elektronen sind an Atome gebunden und können deshalb keinen Beitrag zu Wärmeleitung liefern.

[10] PHYSIK FÜR INGENIEURE, OPTIK UND STRUKTUR DER MATERIE, Prof. Dr. rer. nat. habil. Herbert A. Schneider und Prof. Dr. rer. nat. Hellmut Zimmer, Fachbuchverlag Leipzig, Seite 237
16.5. Gitterschwingungen und thermische Eigenschaften der Festkörper. Zum einfacheren Verständnis geht man davon aus, dass das Gitter und die quasifreie Elektronen voneinander unabhängig zu den thermischen Eigenschaften beitragen, vernachlässigt also ihre Kopplung und behandelt sie getrennt. Wärme wird vom Gitter in Form von Schwingungsenergie der Bausteine aufgenommen und als elastische Welle durch den Festkörper geleitet.

[11] PHYSIK FÜR INGENIEURE, Prof. Dr. rer. nat. Dr. rer. pol. Ekbert Hering, Prof. Dr. rer. nat. Rolf Martin, Prof. Dr. rer. nat. Martin Stohrer, 6. Auflage, Springerverlag 1997, Seite 203
In Festkörpern tritt nur Wärmeleitung in Form einer Übertragung der Schwingungsenergien benachbarter Moleküle und der kinetischen Energie der Leitungselektronen in Stoßprozessen auf. In Flüssigkeiten kommt es auch ohne von außen her aufgeprägter Zwangsströmung zu Strömungen erwärmter Teilmengen, zur freien Konvektion.... Die Wärmeleitfähigkeitswerte der Stoffe sind sehr unterschiedlich. Die Wärmeleitfähigkeit ist besonders gering, wenn bei ruhenden Gasen die Dichte der energieübertragenden Moleküle niedrig ist. Sie ist besonders hoch – etwa in Metallen -, wenn parallel zur Energieleitung durch Übertragung der Schwingungsenergien der Atomrümpfe frei bewegliche Elektronen bei Stoßprozessen Energie transportieren.... Die Wärmeleitfähigkeit ist temperaturabhängig und…

[12] GRUNDLAGEN DER TECHNISCHEN THERMODYNAMIK, Prof. (em.) Dr. Ing. Norbert Elsner, 7. berichtigte Auflage, Akademie Verlag Berlin 1988, Seite 435 und 11. Wärmeleitung
Der Transportmechanismus bei der Wärmeleitung beruht auf der Energieübertragung zwischen den Atomen oder Molekülen des Körpers bei ihrer Berührung. Die Art und Weise der Energieübertragung ist abhängig vom Aggregatzustand. So wird z.B. in Metallen die Energie zwischen den kleinsten Teilchen durch Elektronendiffusion übertragen, während bei Gasen fast ausschließlich die Moleküldiffusion auftritt. Man spricht daher bei der Wärmeleitung auch von einem zwischenmolekularen Wärmetransport....Mathematisch wird der Wärmeleitvorgang durch zwei Gesetze erfasst. Das ist erstens das FOURIERsche Erfahrungsgesetz der Wärmeleitung, dass Wärmeströme und Temperaturen miteinander verknüpft und als empirisch ausreichend gesichert gilt und zweitens der Energieerhaltungssatz, der hier speziell auf die Energieform Wärme anzuwenden ist.

[13] WÄRME UND STOFFÜBERTRAGUNG, H.D. Baehr K. Stephan, 5. neu bearbeitete Auflage, Springer Verlag, 2006, Seite 2
Wärmeleitung ist ein Energietransport zwischen benachbarten Molekülen aufgrund eines im Material vorhandenen Temperaturgradienten. In Metallen übertragen auch die freien Elektronen Energie. In strahlungsundurchlässigen Festkörpern wird Energie allein durch Wärmeleitung transportiert, in Gasen und Flüssigkeiten überlagert sich dem Wärmeleitvorgang ein Energietransport durch strömende Bewegung (Konvektion) und Wärmestrahlung. Der Mechanismus der Wärmeleitung in Festkörpern und Fluiden ist theoretisch schwierig zu erfassen.

[14] Nach Wikipedia 2012, Wärmeleitung, Flüssigkeiten und Gase
Auch in Flüssigkeiten und Gasen wird die Wärmeleitung durch Stöße zwischen Teilchen dominiert, doch ist deren Bewegung stärker und es wirken auch andere Effekte (Durchmischung, Diffusion etc.).

[15] Nach Wikipedia 2012, Impuls
Die physikalische Größe Impuls, auch als Bewegungsgröße oder Bewegungsmenge bezeichnet, beschreibt die Bewegung eines massebehafteten Körpers. Anschaulich entspricht der Impuls ungefähr der „Wucht", die beispielsweise bei einem Verkehrsunfall zwischen LKW und PKW zu Tage tritt. Der Impuls ist wie die mit ihm verknüpfte Geschwindigkeit eine Vektorgröße, hat also einen Betrag und weist in die Richtung der Bewegung. Seine besondere Bedeutung liegt darin, dass er eine Erhaltungsgröße ist (siehe Abschnitt Impulserhaltung). Jeder bewegliche Körper kann seinen Impuls, etwa bei einem Stoßvorgang, ganz oder teilweise auf andere Körper übertragen oder von anderen Körpern übernehmen. Auch Felder können durch Kraftwirkung Impuls von einem Teilchen zum anderen Teilchen übertragen.

[16] Nach MEYERS NEUES LEXIKON, zweiter Band, Seite 919
Das energetisch tiefste Energieniveau des Systems ist sein Grundzustand, in dem es die größte Stabilität zeigt und sich normalerweise befindet. Die Energieniveaus mit erhöhter Energie entsprechen den angeregten Zuständen eines Systems.

[17] PHYSIK FÜR INGENIEURE, Prof. Dr. rer. nat. Dr. rer. pol. Ekbert Hering, Prof. Dr. rer. nat. Rolf Martin, Prof. Dr. rer. nat. Martin Stohrer, 7. Auflage, Springerverlag 1999, Seite 678 und 679
9.3.1. Gitterschwingungen, 9.3.1.1. Schwingende Gitterbausteine und Phononen. Im Kristallgitter eines Festkörpers befinden sich regelmäßig angeordnete Gitterbausteine, die elastisch miteinander gekoppelt sind. Diese führen thermische Schwingungen um ihre Ruhelage aus. Wird ein Gitterbaustein von außen angeregt, beispielsweise durch Stoß eines Gasmoleküls, Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung (Photonenstoß) oder Neutronenbestrahlung, dann wird sich die damit verknüpfte Auslenkung über die elastische Kopplung auf die Nachbarn übertragen und als Welle durch das Kristallgitter laufen. Bild 9-60 zeigt die Ausbreitung einer transversalen Gitterwelle.... Gitterschwingungen können also als Teilchen aufgefasst werden, die sich mit der Schallgeschwindigkeit Cs durch den Kristall bewegen, dabei untereinander sowie mit anderen Teilchen (z.B. Elektronen, Neutronen, Photonen) zusammenstoßen und Energie und Impuls austauschen.

[18] Nach MEYERS NEUES LEXIKON zweiter Band Seite 918
Bei Schallenergie handelt es sich um die kinetische Energie von Molekülen, die in geordneter Weise schwingen und dabei durch Übertragung der Energie von Molekül zu Molekül die Ausbreitung von Schallwellen bewirken.

Die physikalischen Grundlagen können auch in jeder anderen guten Fachliteratur nachgelesen werden.

Das Manuskript wurde in einer älteren Fassung auszugsweise veröffentlicht in den Zeitschriften:

COMED April 1999 unter dem Titel: Der Schmerz, ein physikalischer Prozess, und in raum&zeit Nr. 113 September/Oktober 2001 unter dem Titel: Die energetischen Ursachen von Schmerz und Krankheit

 

Volkskrankheit Parodontitis

veröffentlicht in der Fachzeitschrift ZÄHNE,
ZÄHNE ist eine Sonderveröffentlichung der Initiative Prodente e.V. in der Süddeutschen Zeitung, hier auszugsweise veröffentlicht.

Ergebnisse neuerer wissenschaftlicher Untersuchungen zur Folge sind in Deutschland acht bis 20 Prozent von einer schweren Form und etwa 40 Prozent der Erwachsenen von einer moderaten Parodontitis betroffen.

Antibiotika helfen - nicht allein

Da hartnäckige Bakterien mit Antibiotika bekämpft werden können, liegt der Gedanke nah, diese Medikamente bei Zahnfleischerkrankungen ebenfalls einzusetzen. Und das geschieht auch, indem die Bakterienstämme bestimmt werden, die für den schlechten Verlauf der Parodontitis verantwortlich sind. Doch als alleinige Maßnahme führen Antibiotika nicht zum erwünschten Erfolg. Die entsprechenden Antibiotika unterstützen nur eine Gesamttherapie. Jetzt kommt es auf den Patienten an. Seine Mitarbeit kann den Erfolg der zahnärtzlichen Therapie entscheidend beeinflussen. Eine Parodontitis entsteht nun mal in den meisten Fällen, weil das Zähneputzen über Jahre zu kurz gekommen ist. Um diese Erkrankung in den Griff zu bekommen, müssen Patienten daher regelmäßiger putzen und häufig eine andere Putztechnik erlernen.

Therapie-Strategie

Eine Parodontitistherapie gliedert sich in der Regel in drei Phasen. Am Anfang steht die Hygienetherapie. Der Zahnarzt misst die Tiefe der Zahnfleischtaschen und dokumentiert die Messergebnisse. Eine hohe Blutungsneigung des Zahnfleisches verrät dabei, ob und wie gut ein Patient seine Zähne pflegen kann. In dieser Phase reinigt das Praxisteam die Zähne des Patienten regelmäßig mit Hilfe einer professionellen Zahnreinigung(PZR).

Die professionellen Zahnreinigungen werden üblicherweise durch dafür qualifiziertes, fortgebildetes Praxispersonal ausgeführt. Hierfür sind zahnmedizinische Prophylaxeassistentinnen und Dental-Hygienikerinnen zuständig.

Zugleich wird der Patient an eine für ihn optimale häusliche Zahnpflege herangeführt, die in der Zahnarztpraxis regelmäßig kontrolliert wird. Häufig muss der Patient neu lernen, wie er effektiv seine Zähne pflegen kann, und nicht selten muss er einsehen, dass er seinen Lebensstil ändern muss. Das heißt im Klartext: Weg mit dem Glimmstengel und den Stress reduzieren. Nach Abschluss dieser Phase werden die Taschentiefen erneut gemessen und die Verbesserung der Mundhygiene kontrolliert.

Reinigung mit Ultraschall

Hat sich die Mundhygiene deutlich gebessert, kann mit der eigentlichen Parodontaltherapie begonnen werden. Dabei werden tiefe Taschen und für die Reinigung durch den Patienten nicht gut zugängliche Bereiche unter Lokalanästhesie mit feinen Handinstrumenten und Ultraschall von bakteriellem Zahnbelag und festen Ablagerungen gereinigt. Hat sich die Situation stabilisiert und ist die Krankheit zum Stillstand gekommen, gilt das Augenmerk des Zahnarztes den möglicherweise freiliegenden Wurzelanteilen. Sie sind ästhetisch störend und - was noch schlimmer ist - empfindlich gegenüber Kälte, Wärme und chemischen Einflüssen.

Es ist allerdings möglich, die feiliegenden Zahnwurzeln durch spezielle chirurgische Maßnahmen mit Zahnfleisch abzudecken. Dabei sind die Erfolgschancen unterschiedlich hoch. Dennoch sollten sich Betroffene über diese Therapieform beim Zahnarzt informieren.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

© KOETHENONLINE 2009