Termoreguleeriv kiirgus on soojuskadude mehhanism, mida iseloomustab soojuskiirgus. Kiirgusega liigub soojusenergia kehast välja elektromagnetilise laine või infrapunakiirgusena. Kiirgusest tingitud ülekuumenemist peetakse vähktõve terapeutiliseks etapiks.
Mis on kiirgus?
Inimese kehatemperatuuri hoitakse konstantsena mitmesuguste mehhanismide abil. Temperatuur umbes 37 kraadi Celsiuse järgi (erineb inimesest veidi erinevalt) vastab paljude ensüümide ideaalsele töötemperatuurile.
Selle ideaalväärtuse säilitamiseks on inimorganism püsivalt keskkonnaga soojusvahetuses. Neid vahetusprotsesse ja nendega seotud kehaprotsesse tervikuna tuntakse kui keha termoregulatsiooni. Hüpotalamus on regulatiivne keskus. Soojusvahetuse neli mehhanismi on konvektsioon, juhtivus, aurustumine ja kiirgus.
Meditsiinis eristatakse välise ja sisemise soojustranspordi mehhanisme. Sisemine soojuse transport toimub peamiselt konvektsiooni ja juhtivuse kaudu. Juhtivuseks pole vaja kandekeskkonda, samal ajal kui konvektsioon töötab kandekeskkonnaga. Kiirgus ja aurustumine on peamiselt seotud välise soojustranspordiga. Kui aurumine vastab aurustumisele, on kiirgus termiline kiirgus.
Funktsioon ja ülesanne
Kiirgusega liigub soojusenergia infrapunakiirguse kujul elektromagnetilise laine kujul. Vastupidiselt näiteks konvektsiooni teel transpordile ei sõltu kiirgus ainest, vaid töötab ainult mittemateriaalse soojuskiirgusega.
Ilma peegelduseta tungivad pika laine infrapunakiired inimese keha väljastpoolt. Need pikalainekiired võivad pärineda mitmesugustest lähiümbruse allikatest. Pika laine infrapunakiirguse kõige olulisem allikas on näiteks päike. Ka läheduses olevad objektid või inimesed võivad kiirgada pika laine infrapunakiiri. Lühilaine infrapunakiir ei sisene organismi ilma peegelduseta, vaid peegeldub kuni 50 protsendi kõrgusel. See peegeldus toimub peamiselt nahapigmendi kaudu.
Stefan-Boltzmanni seadus täpsustab ideaalse musta keha soojuskiirguse väljundi kehatemperatuuri funktsioonina. See ulatub tagasi füüsikute Ludwigi ja Josef Stefan Boltzmanni juurde. Selle seadus moodustab termoregulatiivse kiirguse põhiraamistiku. Stefan-Boltzmanni seadus avastati enam-vähem eksperimentaalselt 19. sajandil. Boltzmann lähtus oma tuletamises termodünaamika seadustest ja Maxwelli elektrodünaamikast. Tuletuseks eeldab see mustade kehade spektraalset kiirgustihedust ja saavutab kiirguse tiheduse integreerimise kõigil sagedustel ja pindmises ruumis, mida pinnaelement kiirgab.
Kiirguse kiirgusseadus näitab, millist kiirgusjõudu eraldab teatud ala must keha keskkonda absoluuttemperatuuril.
Inimese kehas tekib pidevalt soojust, peamiselt ainevahetusprotsesside ja lihaste töö kaudu. See soojus transporditakse pinnale sisemiste soojustranspordi protsesside kaudu, nagu juhtivus ja konvektsioon. Boltzmanni seaduse kohaselt kiirgab soojus kehapinnalt radiatsiooni osana, nii et tekivad soojuskaod. Need soojakaod kaitsevad inimesi ülekuumenemise eest.
Teisest küljest neelab inimkeha soojust keskkonnast ka kiirguse kaudu. Konstantse kehatemperatuuri säilitamiseks käivitatakse vajadusel soojuskaod uuesti.
Sel viisil kaitsevad termoregulatoorsed protsessid nagu kiirgus, konvektsioon, aurustumine ja juhtivus inimkeha ülekuumenemise ja hüpotermia eest. Mõlemad seisundid häiriksid või halvaksid isegi ensümaatilise töö ja seega kümmekond kehaprotsessi.
Ravimid leiate siit
Cold Jalade ja käte külmetushaiguste ravimidHaigused ja tervisehäired
Hüpertermia on keha ülekuumenemine, mis läheb vastu soojusregulatsiooni keskusele. Erinevalt palavikust ei põhjusta hüpertermia pürogeenid. Hüpertermilised erivormid on pahaloomulised hüpertermiad, mis tekivad ravimite toime või uimastitarbimise tagajärjel.
Hüpertermia võib tekkida ka kunstlikult kiirguse kaudu ja vastab seejärel terapeutilisele etapile, nagu on näidatud näiteks vähiravi kontekstis. Keemiaravi toetab sageli kunstlik hüpertermia. Eristatakse erinevat tüüpi kunstlikku hüpertermiat. Lisaks kogu keha hüpertermiale on näiteks sügav hüpertermia või eesnäärme hüpertermia. Kogu keha hüpertermia korral on kogu keha, välja arvatud pea, ülekuumenenud.
See suunatud ülekuumenemine toimub infrapunaküttekehade abil ja viib kehatemperatuuri väärtuseni kuni 40,5 kraadi. Sügav hüpertermia toimub ainult kahjustatud koes ja see soojendab haigestunud kehaosa temperatuurini kuni 44 kraadi Celsiuse järgi. Eesnäärme hüpertermia tekib tavaliselt transuretraalse hüpertermia tagajärjel. Lisaks kuumusele kasutatakse raadio lühilainetest tuleneva elektrivälja kiirgust.
Hüpertermia kui meditsiiniline termin vastandub hüpotermiale. See kirjeldab hüpotermiat, mis on tingitud liigsest soojuskadust kiirguse, juhtivuse, konvektsiooni ja aurustumise kaudu. Soojuskadudest tingitud hüpotermiat toetavad peamiselt madalad õhutemperatuurid. Külm vesi või tuul soodustavad ka keha soojuskadu. Seetõttu toimub hüpotermia tavaliselt õnnetuste osana vees, mägedes ja koobastes. Üldiselt külmas keskkonnas viibimine võib põhjustada ka hüpotermiat.
Meditsiin eristab kerget, mõõdukat ja rasket hüpotermiat. Raske hüpotermia korral langeb kehatemperatuur alla 28 kraadi Celsiuse järgi ja see võib lõppeda surmaga. Lisaks teadvuse kaotusele või südame seiskumisele iseloomustab seda hüpotermia vormi vähenenud aju aktiivsus, kopsuturse ja jäigad õpilased. Tekivad südame rütmihäired. Sageli on hüpotermia tõttu ka hingamisteede seiskumine.
