starojums

Termoregulējošs starojums ir siltuma zuduma mehānisms, ko raksturo siltuma starojums. Apstarojot, siltumenerģija iziet no ķermeņa kā elektromagnētiskais vilnis vai infrasarkanais starojums. Pārkaršana starojuma dēļ tiek uzskatīta par vēža terapeitisko soli.

Kas ir radiācija?

Cilvēka ķermeņa temperatūra tiek uzturēta nemainīga, izmantojot visdažādākos mehānismus. Temperatūra aptuveni 37 grādi pēc Celsija (nedaudz atšķiras no cilvēka uz cilvēku) atbilst daudzu enzīmu ideālajai darba temperatūrai.

Cilvēka ķermeņa temperatūra tiek uzturēta nemainīga, izmantojot visdažādākos mehānismus. Temperatūra aptuveni 37 grādi pēc Celsija (nedaudz atšķiras no cilvēka uz cilvēku) atbilst daudzu enzīmu ideālajai darba temperatūrai.

Lai saglabātu šo ideālo vērtību, cilvēka organisms pastāvīgi atrodas siltumapmaiņā ar apkārtējo vidi. Šo apmaiņas procesu un ar tiem saistīto ķermeņa procesu kopums ir pazīstams kā ķermeņa termoregulācija. Hipotalāms ir regulēšanas centrs. Četri siltuma apmaiņas mehānismi ir konvekcija, vadītspēja, iztvaikošana un starojums.

Medicīna izšķir ārējā un iekšējā siltuma pārnešanas mehānismus. Iekšējais siltuma transports notiek galvenokārt ar konvekcijas un vadīšanas palīdzību. Pārvadīšanai nav nepieciešama nesēja barotne, kamēr konvekcija darbojas ar nesēja barotni. Apstarošanu un iztvaikošanu galvenokārt attiecina uz ārēju siltuma pārnesi. Kamēr iztvaikošana atbilst iztvaikošanai, starojums ir termisks starojums.

Funkcija un uzdevums

Ar starojumu siltumenerģija tiek pārvietota elektromagnētiskā viļņa veidā kā infrasarkanais starojums. Pretstatā, piemēram, transportam ar konvekciju, starojums nav atkarīgs no matērijas, bet darbojas tikai ar nemateriālu termisko starojumu.

Bez refleksijas garā viļņa infrasarkanie stari iekļūst cilvēka ķermenī no ārpuses. Šie garo viļņu stari var rasties no dažādiem apkārtnes avotiem. Vissvarīgākais garo viļņu infrasarkanā starojuma avots ir, piemēram, saule. Tiešā tuvumā esošie objekti vai cilvēki var izstarot arī gara viļņa infrasarkanos starus. Īstermiņa viļņu infrasarkanie stari nenonāk organismā, neatstarojoties, bet tiek atspoguļoti augstumā līdz 50 procentiem. Šīs pārdomas notiek galvenokārt caur ādas pigmentu.

Stefana-Boltsmana likums nosaka ideāla melna ķermeņa siltuma izstarojumu kā ķermeņa temperatūras funkciju. Tas attiecas uz fiziķiem Ludvigu un Josefu Stefanu Bolcmanu. Tās likums veido termoregulācijas starojuma pamatprincipus. Stefana-Boltsmana likums vairāk vai mazāk eksperimentāli tika atklāts 19. gadsimtā. Boltsmans savu atvasinājumu pamatoja ar termodinamikas likumiem un Maksvela elektrodinamiku. To iegūstot, tas pieņem melno ķermeņu spektrālā starojuma blīvumu un panāk starojuma blīvuma integrāciju visās frekvencēs un telpā, kuru apstaro virsmas elements.

Apstarojuma radiācijas likums norāda, kuru starojuma jaudu noteiktā apgabalā esošais melnais ķermenis absolūtā temperatūrā izstaro vidē.

Cilvēka ķermenī pastāvīgi rodas siltums, galvenokārt vielmaiņas procesu un muskuļu darba rezultātā. Šis siltums tiek novadīts uz virsmu caur iekšējiem siltuma pārneses procesiem, piemēram, vadīšanu un konvekciju. Siltums izstaro no ķermeņa virsmas kā daļa no starojuma saskaņā ar Boltzmana likumu, tāpēc rodas siltuma zudumi. Šie siltuma zudumi aizsargā cilvēkus no pārkaršanas.

No otras puses, cilvēka ķermenis arī absorbē siltumu no apkārtējās vides, izmantojot starojumu. Lai uzturētu nemainīgu ķermeņa temperatūru, vajadzības gadījumā atkal tiek sākti siltuma zudumi.

Tādā veidā tādi termoregulācijas procesi kā radiācija, konvekcija, iztvaikošana un vadīšana aizsargā cilvēka ķermeni no pārkaršanas un hipotermijas. Abas valstis izjauktu vai pat paralizētu fermentatīvo darbu un tādējādi duci ķermeņa procesu.

Jūs varat atrast savus medikamentus šeit

➔ Zāles aukstām pēdām un rokām

Slimības un kaites

Hipertermija ir ķermeņa pārkaršana, kas nonāk pretrunā ar siltuma regulēšanas centru. Atšķirībā no drudža, hipertermiju neizraisa pirogēni. Hipertermiskās īpašās formas ir ļaundabīgas hipertermijas, kas rodas zāļu iedarbības vai narkotiku lietošanas rezultātā.

Hipertermiju var ierosināt arī mākslīgi, izmantojot starojumu, un tad tā atbilst terapeitiskajam solim, kā parādīts, piemēram, vēža ārstēšanas kontekstā. Ķīmisko terapiju bieži veiksmīgi atbalsta mākslīga hipertermija. Izšķir dažādus mākslīgās hipertermijas veidus. Papildus visa ķermeņa hipertermijai ir, piemēram, arī dziļa hipertermija vai prostatas hipertermija. Ar visa ķermeņa hipertermiju viss ķermenis tiek pārkarsēts, izņemot galvu.

Šī mērķtiecīgā pārkaršana notiek ar infrasarkano staru sildītāju palīdzību un paaugstina ķermeņa temperatūru līdz 40,5 grādiem pēc Celsija. Dziļa hipertermija notiek tikai uz skartajiem audiem un sasilda slimo ķermeņa daļu līdz 44 grādiem pēc Celsija. Prostatisko hipertermiju parasti rada transuretrāla hipertermija. Papildus karstumam tiek izmantots elektriskā lauka starojums no īsiem radioviļņiem.

Hipertermija kā medicīnisks termins ir pretstatā hipotermijai. Tas apraksta hipotermiju, ko izraisa pārmērīgi siltuma zudumi starojuma, vadīšanas, konvekcijas un iztvaikošanas dēļ. Siltuma zudumu izraisīto hipotermiju galvenokārt veicina zema gaisa temperatūra. Auksts ūdens vai vējš veicina arī ķermeņa siltuma zaudēšanu. Tādēļ hipotermija parasti notiek kā negadījumu daļa ūdenī, kalnos un alās. Uzturēšanās parasti aukstā vidē var izraisīt arī hipotermiju.

Medicīna atšķir vieglu, mērenu un smagu hipotermiju. Smagas hipotermijas dēļ ķermeņa temperatūra pazeminās zem 28 grādiem pēc Celsija un var būt letāla. Papildus bezsamaņai vai sirdsdarbības apstāšanās šai hipotermijas formai raksturīga samazināta smadzeņu aktivitāte, plaušu tūska un nekustīgi skolēni. Rodas sirds aritmijas. Bieži vien ir arī elpošanas apstāšanās hipotermijas dēļ.