Termoregulacijski radijacija je mehanizam gubitka topline koji je karakteriziran toplinskim zračenjem. Zračenjem se toplinska energija izbacuje iz tijela kao elektromagnetski val ili infracrveno zračenje. Pregrijavanje zbog zračenja smatra se terapijskim korakom raka.
Što je zračenje?
Temperatura ljudskog tijela održava se konstantnom pomoću različitih mehanizama. Temperatura oko 37 stupnjeva Celzija (malo se razlikuje od osobe do osobe) odgovara idealnoj radnoj temperaturi brojnih enzima.
Za održavanje ove idealne vrijednosti, ljudski organizam je trajno u izmjeni topline s okolinom. Cjelokupnost ovih procesa izmjene i pridruženih tjelesnih procesa poznata je pod nazivom termoregulacija tijela. Hipotalamus je regulatorni centar. Četiri mehanizma izmjene topline su konvekcija, provođenje, isparavanje i zračenje.
Medicina razlikuje mehanizme vanjskog i unutarnjeg transporta topline. Unutarnji transport topline odvija se uglavnom putem konvekcije i kondukcije. Za provođenje nije potreban nosač, dok konvekcija radi s nosačem. Zračenje i isparavanje prvenstveno se pripisuju vanjskom prijevozu topline. Dok isparavanje odgovara isparavanju, zračenje je termalno zračenje.
Funkcija i zadatak
Zračenjem se toplinska energija pomiče u obliku elektromagnetskog vala kao infracrveno zračenje. Za razliku od transporta konvekcijom, primjerice, zračenje ne ovisi o materiji, već djeluje isključivo s nematerijalnim toplinskim zračenjem.
Bez razmišljanja, dugovalna infracrvena zraka prodire u ljudsko tijelo izvana. Ove dugovalne zrake mogu poticati iz različitih izvora u okolini. Na primjer, najvažniji izvor dugovalnog infracrvenog zračenja je sunce. Predmeti ili ljudi u neposrednoj blizini također mogu emitirati dugovalne infracrvene zrake. Kratkovalitetne infracrvene zrake ne ulaze u organizam bez da se reflektiraju, već se reflektiraju na visini do 50 posto. Taj se odraz odvija uglavnom putem pigmenta kože.
Stefan-Boltzmannov zakon određuje izlaz toplinskog zračenja idealnog crnog tijela kao funkciju tjelesne temperature. To se odnosi na fizičare Ludwiga i Josefa Stefana Boltzmanna. Njegov zakon čini osnovni okvir za termoregulacijsko zračenje. Stefan-Boltzmannov zakon bio je manje-više eksperimentalno otkriven u 19. stoljeću. Boltzmann je svoju izvedbu temeljio na zakonima termodinamike i Maxwell-ove elektrodinamike. Izvodeći ga, pretpostavlja se spektralna gustoća zračenja crnih tijela i postiže se integracija gustoće zračenja na svim frekvencijama i u polovini prostora koji površinski element ozračuje.
Zakon zračenja zračenja ukazuje na to koja snaga zračenja crno tijelo određenog područja emitira u okoliš pri apsolutnoj temperaturi.
Toplina se neprestano stvara u ljudskom tijelu, prvenstveno kroz metaboličke procese i rad mišića. Ta se toplina prenosi na površinu kroz unutrašnje postupke transporta topline, kao što su provođenje i konvekcija. Toplina zrači s površine tijela kao dio zračenja prema Boltzmannovom zakonu, tako da dolazi do gubitaka topline. Ovi gubici topline štite ljude od pregrijavanja.
S druge strane, ljudsko tijelo također apsorbira toplinu iz okoliša putem zračenja. Da bi se održala konstantna tjelesna temperatura, ponovo se pokreću gubici topline ako je potrebno.
Na taj način termoregulacijski procesi poput zračenja, konvekcije, isparavanja i provođenja štite ljudsko tijelo od pregrijavanja i hipotermije. Obje države bi poremetile ili čak paralizirale enzimski rad i tako dobile desetak tjelesnih procesa.
Ovdje možete pronaći svoje lijekove
➔ Lijekovi za hladna stopala i rukeBolesti i bolesti
Hipertermija je pregrijavanje tijela koje ide protiv centra za regulaciju topline. Za razliku od vrućice, hipertermiju ne uzrokuju pirogeni. Hipertermični posebni oblici su maligne hipertermije koje nastaju kao posljedica djelovanja lijekova ili uporabe droga.
Hipertermija se također može stvoriti umjetno zračenjem, a zatim odgovara terapijskom koraku, kao što je prikazano, na primjer, u kontekstu liječenja raka. Kemoterapija se često uspješno podržava umjetnom hipertermijom. Razlikuju se različite vrste umjetne hipertermije. Pored hipertermije cijelog tijela postoji, na primjer, duboka hipertermija ili hipertermija prostate. Uz hipertermiju cijelog tijela, cijelo se tijelo pregrijava osim glave.
Ovo ciljano pregrijavanje odvija se uz pomoć infracrvenih grijača i tjelesnu temperaturu dovodi do vrijednosti do 40,5 Celzijevih stupnjeva. Duboka hipertermija događa se samo na zahvaćenom tkivu i zagrijava oboljeli dio tijela do 44 stupnja Celzijusa. Hipertermija prostate nastaje obično transuretralnom hipertermijom. Pored topline koristi se i zračenje električnog polja iz radio kratkih valova.
Hipertermija kao medicinski pojam suprotstavlja se hipotermiji. Opisuje hipotermiju zbog prekomjernog gubitka topline zračenjem, kondukcijom, konvekcijom i isparavanjem. Hipotermiju zbog gubitaka topline uglavnom podupiru niske temperature zraka. Hladna voda ili vjetar također potiču gubitak topline iz tijela. Stoga se hipotermija obično javlja kao dio nesreća u vodi, planinama i špiljama. Boravak u uglavnom hladnom okruženju također može izazvati hipotermiju.
Medicina razlikuje blagu, umjerenu i tešku hipotermiju. Teška hipotermija uzrokuje pad tjelesne temperature ispod 28 Celzijevih stupnjeva i može biti fatalna. Uz nesvjest ili srčani zastoj, ovaj oblik hipotermije karakterizira smanjena aktivnost mozga, plućni edem i kruti zjenice. Javljaju se srčane aritmije. Često dolazi i do respiratornog zastoja zbog hipotermije.
