A hőszabályozó sugárzás A hőveszteség olyan mechanizmusa, amelyet a hő sugárzás jellemez. A sugárzás révén a hőenergia elektromágneses hullám vagy infravörös sugárzás formájában távozik a testből. A sugárzás miatti túlmelegedést a rák terápiás lépésének tekintik.
Mi a sugárzás?
Az emberi test hőmérséklete sokféle mechanizmussal állandó. A körülbelül 37 Celsius fokos hőmérséklet (személyenként kissé eltér) megfelel számos enzim ideális üzemi hőmérsékletének.
Ezen ideális érték fenntartása érdekében az emberi szervezet folyamatosan hőcserélődik a környezettel. Ezen cserefolyamatok és a kapcsolódó testfolyamatok egészét a test hőszabályozásaként nevezzük. A hipotalamusz a szabályozó központ. A hőcserélés négy mechanizmusa a konvekció, vezetőképesség, párolgás és sugárzás.
Az orvostudomány megkülönbözteti a külső és a belső hőszállítás mechanizmusait. A belső hőszállítás elsősorban konvekcióval és vezetéssel történik. A vezetéshez nincs szükség hordozóközegre, míg a konvekció hordozóközeggel működik. A sugárzást és a párolgást elsősorban a külső hőszállításnak tulajdonítják. Míg a párolgás megfelel a párolgásnak, addig a sugárzás termikus sugárzás.
Funkció és feladat
A sugárzás hatására a hőenergia infravörös sugárzásként elektromágneses hullám formájában mozog. Például a konvekciós szállítással szemben a sugárzás nem az anyagtól függ, hanem kizárólag nem anyagi termikus sugárzással működik.
Tükrözés nélkül a hosszú hullámú infravörös sugarak behatolnak az emberi testbe kívülről. Ezek a hosszú hullámú sugarak a környező térség különféle forrásaiból származhatnak. A hosszú hullámú infravörös sugárzás legfontosabb forrása például a nap. A közvetlen közelében lévő tárgyak vagy emberek hosszú hullámú infravörös sugárzást bocsáthatnak ki. A rövidhullámú infravörös sugarak nem jutnak vissza a szervezetbe visszaverődés nélkül, hanem legfeljebb 50 százalék magasságban tükröződnek. Ez a reflexió elsősorban a bőrpigmenten keresztül történik.
A Stefan-Boltzmann-törvény meghatározza az ideális fekete test hőkibocsátását a testhőmérséklet függvényében. Ez visszajut a Ludwig és Josef Stefan Boltzmann fizikusokra. Törvénye képezi a hőszabályozó sugárzás alapját. A Stefan-Boltzmann-törvényt többé-kevésbé kísérletileg fedezték fel a 19. században. Boltzmann a termodinamika törvényeire és Maxwell elektrodinamikájára alapozta származtatását. Ennek meghatározásakor feltételezi a fekete testek spektrális sugárzási sűrűségét, és a sugárzási sűrűség integrálását minden frekvencián és a felületi elem által besugárzott féltérben végzi.
A sugárzás sugárzási törvénye jelzi, hogy egy adott terület fekete teste milyen sugárzási erőt bocsát ki a környezetbe abszolút hőmérsékleten.
Az emberi testben folyamatosan hő keletkezik, elsősorban az anyagcserének és az izmok munkájának köszönhetően. Ezt a hőt a felületre továbbítják olyan belső hőszállítási folyamatok révén, mint például a vezetőképesség és a konvekció. A hő a Boltzmann törvénye szerint a test felületétől sugárzás részeként sugárzik, így hőveszteségek fordulnak elő. Ezek a hőveszteségek megvédik az embereket a túlmelegedéstől.
Másrészt az emberi test sugárzással is felszívja a környezet hőjét. Annak érdekében, hogy az állandó testhőmérsékletet fenn lehessen tartani, szükség esetén ismét hőveszteséget indítanak.
Ilyen módon a hőszabályozó folyamatok, például sugárzás, konvekció, párolgás és vezetőképesség védik az emberi testet a túlmelegedéstől és a hipotermiától. Mindkét állapot megzavarná vagy akár megbénítaná az enzimatikus munkát, és ezáltal a test folyamatának tucatját.
Itt megtalálja gyógyszereit
Feet Gyógyszerek láb- és kézhideg kezelésreBetegségek és betegségek
A hipertermia a test túlmelegedése, amely ellentétes a hőszabályozó központtal. A lázatól eltérően, a hipertermiát nem pirogének okozzák. A hipertermiás speciális formák olyan rosszindulatú hipertermiák, amelyek gyógyszerhatások vagy kábítószer-használat eredményeként jelentkeznek.
A hipertermiát mesterségesen sugárzás útján is elő lehet hozni, majd ez megfelel egy terápiás lépésnek, amint azt például a rákkezelés összefüggésében mutatjuk be. A kemoterápiát gyakran sikeresen támogatja a mesterséges hipertermia. A mesterséges hipertermia különféle típusait különböztetjük meg. A teljes test hipertermián kívül létezik például mély hipertermia vagy prosztata hipertermia. A teljes test hipertermiája esetén az egész test a fej kivételével túlmelegedett.
Ez a célzott túlmelegedés infravörös melegítők segítségével történik, és a testhőmérsékletet akár 40,5 Celsius-fokig is elérheti. A mély hipertermia csak az érintett szöveteken megy végbe, és a beteg testrészt 44 Celsius-fokig melegíti. A prosztata hipertermiát általában transzuretrális hipertermia okozza. A hőn kívül a rádió rövid hullámaiból származó elektromos mező sugárzását is használják.
A hipertermia, mint orvosi kifejezés ellentétben áll a hypotermiával. Leírja a sugárzás, vezetőképesség, konvekció és párolgás által okozott túlzott hőveszteség okozta hipotermiát. A hőveszteségek miatti hipotermiát főként az alacsony levegő hőmérséklete támasztja alá. A hideg víz vagy a szél szintén elősegíti a test hőveszteségét. Ezért a hipotermia általában a vízben, a hegyekben és a barlangokban bekövetkező balesetek részeként jelentkezik. Általában hideg környezetben tartózkodás hipotermiát is okozhat.
Az orvostudomány megkülönbözteti az enyhe, közepes és súlyos hipotermiát. A súlyos hipotermia miatt a testhőmérséklet 28 Celsius fok alá esik, és halálos lehet. Az eszméletvesztésen vagy a szívmegálláson kívül a hipotermia ezen formáját a csökkent agyi aktivitás, tüdőödéma és merev pupillák jellemzik. Szívritmuszavarok fordulnak elő. Gyakran előfordul a hipotermia miatt légzési leállás is.
