Termoregulačné žiarenie je mechanizmus tepelných strát charakterizovaný tepelným žiarením. Žiarenie zahŕňa tepelnú energiu pohybujúcu sa von z tela ako elektromagnetické vlny alebo infračervené žiarenie. Prehrievanie žiarením sa považuje za terapeutický krok rakovina.
Čo je to žiarenie?
Teplota ľudského tela je neustále udržiavaná rôznymi mechanizmami. Teplota asi 37 stupňov Celzia (mierne sa líši od človeka k človeku) zodpovedá početnej ideálnej pracovnej teplote enzýmy. Teplota ľudského tela je neustále udržiavaná rôznymi mechanizmami. Teplota asi 37 stupňov Celzia (ktorá sa mierne líši od človeka k človeku) zodpovedá početnej ideálnej pracovnej teplote enzýmy. Na udržanie tejto ideálnej hodnoty je ľudský organizmus v neustálej výmene tepla s prostredím. Celkom týchto výmenných procesov a procesov tela, ktoré sú s nimi spojené, sa nazýva termoregulácia tela. The hypotalamus je regulačné stredisko. Štyri mechanizmy výmeny tepla sú konvekcia, vedenie, odparovanie a žiarenie. Medicína rozlišuje medzi mechanizmami vonkajšieho a vnútorného prenosu tepla. K vnútornému prenosu tepla dochádza predovšetkým konvekciou a vedením. Vedenie nevyžaduje nosné médium, zatiaľ čo prúdenie funguje s nosným médiom. Žiarenie a odparovanie sa primárne pripisujú vonkajšiemu transportu tepla. Zatiaľ čo odparovanie zodpovedá odparovaniu, žiarenie je tepelné žiarenie.
Funkcia a úloha
Žiarenie zahŕňa pohyb tepelnej energie vo forme elektromagnetického vlnenia ako infračervené žiarenie. Na rozdiel napríklad od dopravy prúdením sa žiarenie nespolieha na hmotu, ale pracuje výlučne s bezhmotným tepelným žiarením. Bez odrazu prenikajú dlhovlnné infračervené lúče do ľudského tela zvonka. Tieto dlhovlnné lúče môžu vychádzať z rôznych zdrojov prostredia. Najdôležitejší zdroj dlhých vĺn infračervené žiarenie je napríklad slnko. Predmety alebo ľudia v bezprostrednom prostredí však môžu vyžarovať aj dlhovlnné infračervené žiarenie. Krátkovlnné infračervené lúče sa do organizmu nedostávajú nereflektované, ale odrážajú sa až o 50 percent. Táto reflexia sa deje hlavne prostredníctvom koža pigment. Stefan-Boltzmann zákon dáva výkon tepelného žiarenia ideálneho čierneho telesa ako funkciu teploty tela. To sa vracia k fyzikom Ludwigovi a Josefovi Stefanovi Boltzmannovi. Ich zákon tvorí základný rámec termoregulačného žiarenia. Zákon Stefana-Boltzmanna bol objavený viac-menej experimentálne v 19. storočí. Boltzmann pri svojej derivácii vychádzal zo zákonov termodynamiky a Maxwellovej elektrodynamiky. Pri odvodení predpokladá spektrálnu žiarivosť čiernych telies a dosahuje integráciu žiarenia cez všetky frekvencie a do polopriestoru ožarovaného povrchovým prvkom. Podľa toho radiačný zákon žiarenia naznačuje, akú radiačnú silu vydáva čierne teleso určitej oblasti s absolútnou teplotou do okolia. V ľudskom tele sa neustále vytvára teplo, hlavne metabolickými procesmi a svalovou prácou. Toto teplo sa prenáša na povrch vnútornými procesmi prenosu tepla, ako je vedenie a konvekcia. Z povrchu tela vyžaruje teplo v kontexte žiarenia podľa Boltzmannovho zákona, takže dochádza k tepelným stratám. Tieto tepelné straty chránia ľudské telo pred prehriatím. Na druhej strane ľudské telo tiež absorbuje teplo z okolia pomocou žiarenia. Aby sa udržala konštantná telesná teplota, v prípade potreby sa znova iniciujú tepelné straty. Teda termoregulačné procesy, ako je žiarenie, konvekcia, odparovanie a vedenie, chránia ľudské telo pred prehriatím a hypotermia. Obidve podmienky by narušili alebo dokonca paralyzovali enzymatickú prácu a tým pádom desiatky telesných procesov.
Choroby a choroby
Hypertermia označuje prehriatie tela, ktoré vedie proti termoregulačnému centru. Na rozdiel od horúčkaHypertermia nie je spôsobená pyrogénmi. Hypertermické špeciálne formy sú malígne hypertermie, ktoré sa vyskytujú v dôsledku účinkov alebo spotreby liekov. Hypertermia môže byť tiež vyvolaná umelo ožarovaním a potom zodpovedá terapeutickému kroku, pretože je užitočná napríklad v kontexte rakovina liečby. Chemoterapia je často úspešne podporovaná umelou hypertermiou. Rozlišujú sa rôzne druhy umelej hypertermie. Okrem celotelovej hypertermie existuje napríklad hlboká hypertermia resp prostaty hypertermia. Pri hypertermii celého tela je celé telo prehriate, s výnimkou hlava. Toto cielené prehriatie prebieha pomocou infračervených žiaričov a prináša telesnú teplotu na hodnoty až 40.5 stupňov Celzia. Hlboká hypertermia prebieha iba na postihnutom tkanive a ohrieva chorú časť tela až na 44 stupňov Celzia. Prostaty hypertermia sa zvyčajne vyrába transuretrálnou hypertermiou. Okrem tepla sa využíva aj žiarenie elektrického poľa rádiových krátkych vĺn. Hypertermia ako lekársky výraz je v kontraste s hypotermia. Odkazuje na hypotermia spôsobené nadmernými stratami tepla žiarením, vedením, konvekciou a odparovaním. Podchladenie v dôsledku tepelných strát podporuje hlavne nízka teplota vzduchu. Studený voda alebo vietor tiež podporuje tepelné straty z tela. Zvyčajne sa preto hypotermia vyskytuje v súvislosti s nehodami v voda, hory a jaskyne. Zostať vo všeobecnosti studený prostredie môže tiež spôsobiť podchladenie. Medicína rozlišuje medzi miernou, stredne ťažkou a ťažkou hypotermiou. Silné podchladenie spôsobuje pokles telesnej teploty pod 28 stupňov Celzia a môže mať fatálne následky. Okrem bezvedomia alebo zastavenia obehu je pre túto formu hypotermie charakteristické zníženie mozog činnosť, pľúcneho edému a fixných žiakov. Srdcové arytmie nastať. Časté je aj zastavenie dýchania v dôsledku podchladenia.
