Termoregulačné žiarenie je mechanizmus tepelných strát, ktorý sa vyznačuje tepelným žiarením. Pri žiarení sa tepelná energia pohybuje mimo tela ako elektromagnetická vlna alebo infračervené žiarenie. Prehrievanie v dôsledku ožarovania sa považuje za terapeutický krok pri rakovine.
Čo je žiarenie?
Teplota ľudského tela je udržiavaná konštantná pomocou rôznych mechanizmov. Teplota okolo 37 stupňov Celzia (mierne odlišná od človeka k človeku) zodpovedá ideálnej pracovnej teplote mnohých enzýmov.
Aby sa udržala táto ideálna hodnota, ľudský organizmus je trvalo v tepelnej výmene s prostredím. Celá z týchto výmenných procesov a súvisiacich procesov tela je známa ako termoregulácia tela. Hypotalamus je regulačné centrum. Štyri mechanizmy výmeny tepla sú prúdenie, vedenie, odparovanie a žiarenie.
Medicína rozlišuje medzi mechanizmami vonkajšieho a vnútorného prenosu tepla. Vnútorná preprava tepla sa uskutočňuje hlavne prúdením a vedením. Na vedenie nie je potrebné žiadne nosné médium, zatiaľ čo prúdenie pracuje s nosným médiom. Žiarenie a odparovanie sa primárne pripisujú externému prenosu tepla. Kým odparovanie zodpovedá odparovaniu, žiarenie je tepelné žiarenie.
Funkcia a úloha
Pri žiarení sa tepelná energia pohybuje vo forme elektromagnetickej vlny ako infračervené žiarenie. Na rozdiel od prepravy prúdením napríklad žiarenie nezávisí od hmoty, ale pracuje výlučne s nemateriálnym tepelným žiarením.
Bez odrazu prenikajú infračervené lúče do ľudského tela zvonka. Tieto dlhovlnné lúče môžu pochádzať z rôznych zdrojov v okolí. Najdôležitejším zdrojom dlhovlnného infračerveného žiarenia je napríklad slnko. Predmety alebo ľudia v bezprostrednej blízkosti môžu tiež vysielať dlhovlnné infračervené lúče. Krátkovlnné infračervené lúče neprenikajú do organizmu bez odrazu, ale odrážajú sa vo výške až 50 percent. K tomuto odrazu dochádza hlavne cez kožný pigment.
Stefan-Boltzmannov zákon špecifikuje výstup tepelného žiarenia ideálneho čierneho telesa ako funkciu telesnej teploty. Návrat k fyzikom Ludwigovi a Josefovi Stefanovi Boltzmannovi. Jeho zákon tvorí základný rámec pre termoregulačné žiarenie. Štefan-Boltzmannov zákon bol viac-menej experimentálne objavený v 19. storočí. Boltzmann založil svoje odvodenie na zákonoch termodynamiky a Maxwellovej elektrodynamiky. Pri jej odvodzovaní predpokladá spektrálnu hustotu žiarenia čiernych telies a dosahuje integráciu hustoty žiarenia na všetkých frekvenciách a do polovice priestoru, ktorý ožaruje povrchový prvok.
Radiačný zákon o žiarení naznačuje, ktorá žiariaca sila čierneho telesa určitej oblasti emituje do prostredia pri absolútnej teplote.
Teplo sa v ľudskom tele neustále vytvára, predovšetkým prostredníctvom metabolických procesov a práce svalov. Toto teplo sa prenáša na povrch pomocou vnútorných procesov prenosu tepla, ako je vedenie a prúdenie. Teplo vyžaruje z povrchu tela ako súčasť žiarenia podľa Boltzmannovho zákona, takže dochádza k tepelným stratám. Tieto tepelné straty chránia ľudí pred prehriatím.
Na druhú stranu, ľudské telo tiež absorbuje teplo z prostredia prostredníctvom žiarenia. Aby sa udržala konštantná telesná teplota, v prípade potreby sa opäť začnú tepelné straty.
Týmto spôsobom chránia ľudské telo pred prehriatím a podchladením termoregulačné procesy, ako je žiarenie, prúdenie, odparovanie a vedenie. Oba štáty by narušili alebo dokonca paralyzovali enzymatickú prácu, a tak desiatky telových procesov.
Svoje lieky nájdete tu
➔ Lieky na chladné nohy a rukyChoroby a choroby
Hypertermia je prehrievanie tela, ktoré je proti tepelnému regulačnému centru. Na rozdiel od horúčky nie je hypertermia spôsobená pyrogénmi. Hypertermické špeciálne formy sú zhubné hypertermie, ktoré sa vyskytujú v dôsledku účinkov alebo užívania drog.
Hypertermia môže byť tiež vyvolaná ožarovaním a potom zodpovedá terapeutickému kroku, ako je ukázané napríklad v kontexte liečby rakoviny. Chemoterapia je často úspešne podporovaná umelou hypertermiou. Rozlišujú sa rôzne typy umelej hypertermie. Okrem celotelovej hypertermie existuje napríklad hlboká hypertermia alebo hypertermia prostaty. Pri hypertermii celého tela je celé telo okrem hlavy prehriate.
K cielenému prehrievaniu dochádza pomocou infračervených ohrievačov a teplota tela sa zvyšuje na hodnoty až 40,5 stupňov Celzia. Hlboká hypertermia sa vyskytuje iba na postihnutom tkanive a zahrieva chorú časť tela až na 44 stupňov Celzia. Prostatická hypertermia je zvyčajne produkovaná transuretrálnou hypertermiou. Okrem tepla sa používa žiarenie elektrického poľa z krátkych rádiových vĺn.
Hypertermia ako lekársky termín je na rozdiel od podchladenia. Opisuje podchladenie v dôsledku nadmerných tepelných strát žiarením, vedením, prúdením a odparovaním. Hypotermia spôsobená tepelnými stratami je podporovaná najmä nízkymi teplotami vzduchu. Studená voda alebo vietor tiež podporujú stratu tepla z tela. Preto sa podchladenie zvyčajne vyskytuje ako súčasť havárií vo vode, na horách a v jaskyniach. Pobyt vo všeobecne chladnom prostredí môže tiež spôsobiť podchladenie.
Liek rozlišuje medzi miernou, stredne ťažkou a ťažkou podchladením. Ťažká podchladenie spôsobuje, že telesná teplota klesne pod 28 stupňov Celzia a môže byť fatálna. Okrem bezvedomia alebo zástavy srdca sa táto forma podchladenia vyznačuje zníženou mozgovou aktivitou, pľúcnym edémom a rigidnými žiakmi. Vyskytujú sa srdcové arytmie. Často dochádza aj k zastaveniu dýchania v dôsledku podchladenia.
