הרגולציה התרמית קְרִינָה הוא מנגנון של אובדן חום המאופיין בקרינת חום. בעזרת קרינה אנרגיה תרמית עוברת מהגוף כגל אלקטרומגנטי או קרינה אינפרא אדום. התחממות יתר כתוצאה מקרינה נחשבת כצעד טיפולי בסרטן.
מהי קרינה?
טמפרטורת הגוף האנושי נשמרת קבועה על ידי מגוון רחב של מנגנונים. הטמפרטורה של סביב 37 מעלות צלזיוס (שונה במקצת מאדם לאדם) תואמת לטמפרטורת העבודה האידיאלית של אנזימים רבים.
כדי לשמור על ערך אידיאלי זה, האורגניזם האנושי נמצא בחילופי חום לצמיתות עם הסביבה. שלם של תהליכי חילוף אלה ותהליכי הגוף הנלווים ידוע בשם ויסות התרמי של הגוף. ההיפותלמוס הוא המרכז הרגולטורי. ארבעת המנגנונים של חילופי חום הם הסעה, הולכה, אידוי וקרינה.
הרפואה מבחינה בין מנגנונים של הובלת חום חיצונית ופנימית. הובלת החום הפנימית מתבצעת בעיקר באמצעות הסעה והולכה. לא נדרש מדיום נשא להולכה, בעוד שהסעה עובדת עם אמצעי נשא. קרינה ואידוי מיוחסים בעיקר להובלת חום חיצונית. בעוד שאידוי מתאים לאידוי, קרינה היא קרינה תרמית.
פונקציה ומשימה
עם קרינה, אנרגיה תרמית מועברת בצורה של גל אלקטרומגנטי כקרינה אינפרא אדום. בניגוד לתחבורה באמצעות הסעה, למשל, קרינה אינה תלויה בחומר, אלא פועלת אך ורק עם קרינה תרמית לא חומרית.
ללא השתקפות, קרני אינפרא אדום גל-אור חודרות לגוף האדם מבחוץ. קרניים בעלות גל ארוך יכולות לנבוע ממקורות שונים בסביבה. המקור החשוב ביותר לקרינת אינפרא אדום עם גל ארוך הוא למשל השמש. עצמים או אנשים בסביבה הקרובה יכולים גם הם לפלוט קרני אינפרא אדום גל ארוך. קרני אינפרא אדום קצרות גל אינן נכנסות לאורגניזם מבלי להשתקף, אלא משתקפות בגובה של עד 50 אחוז. השתקפות זו מתרחשת בעיקר דרך פיגמנט העור.
חוק סטפן-בולצמן מפרט את תפוקת הקרינה התרמית של גוף שחור אידיאלי כפונקציה של טמפרטורת הגוף. זה חוזר לפיזיקאים לודוויג וג'וזף סטפן בולצמן. חוקו מהווה את המסגרת הבסיסית לקרינה טרמו-רגולטורית. החוק סטפן-בולצמן התגלה פחות או יותר בניסיונות במאה ה -19. בולצמן ביסס את הגזירה שלו על חוקי התרמודינמיקה ועל האלקטרודינמיקה של מקסוול. בנגזרתו, הוא מניח את צפיפות הקרינה הספקטרלית של גופים שחורים ומשיג אינטגרציה של צפיפות הקרינה על כל התדרים ובחלל החצי שאותו מקרין אלמנט השטח.
חוק הקרינה של הקרינה מצביע על איזה כוח קרינה גוף שחור של אזור מסוים פולט לסביבה בטמפרטורה המוחלטת.
חום נוצר ללא הפסקה בגוף האדם, בעיקר באמצעות תהליכים מטבוליים ועבודת שרירים. חום זה מועבר אל פני השטח באמצעות תהליכי הובלת חום פנימיים כמו הולכה והסעה. החום מקרין ממשטח הגוף כחלק מקרינה על פי חוק בולצמן, כך שמתרחשים הפסדי חום. הפסדי חום אלה מגנים על אנשים מפני התחממות יתר.
מצד שני, גוף האדם גם סופג חום מהסביבה באמצעות קרינה. על מנת שניתן יהיה לשמור על טמפרטורת הגוף הקבועה, שוב מתחילים הפסדי חום במידת הצורך.
בדרך זו, תהליכים טרמו-רגולטוריים כמו קרינה, הסעה, אידוי והולכה מגנים על גוף האדם מפני התחממות יתר והיפותרמיה. שתי המדינות ישבשו או אפילו ישתקו את העבודה האנזימטית ובכך תריסר תהליכי גוף.
אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן
תרופות לכפות רגליים וידיים קרותמחלות ומחלות
היפרתרמיה היא התחממות יתר של הגוף אשר נוגדת את מרכז ויסות החום. שלא כמו חום, היפרתרמיה אינה נגרמת כתוצאה מפירוגנים. צורות מיוחדות היפרתרמיות הן היפרתרמיות ממאירות המופיעות כתוצאה מהשפעות סמים או שימוש בסמים.
ניתן להעלות גם את ההיפרתרמיה באופן מלאכותי באמצעות קרינה ואז מתאים לצעד טיפולי, כפי שמוצג, למשל, בהקשר של טיפולי סרטן. לעתים קרובות כימותרפיה נתמכת בהצלחה על ידי היפרתרמיה מלאכותית. נבדלים סוגים שונים של היפרתרמיה מלאכותית. בנוסף להיפרתרמיה של כל הגוף, יש למשל היפרתרמיה עמוקה או היפרתרמיה בערמונית. עם היפרתרמיה של כל הגוף, הגוף כולו מתחמם יתר על המידה חוץ מהראש.
התחממות יתר ממוקדת זו מתרחשת בעזרת תנורי חימום אינפרא אדום ומביאה את טמפרטורת הגוף לערכים של עד 40.5 מעלות צלזיוס. היפרתרמיה עמוקה מתרחשת רק על הרקמה הפגועה ומחממת את החלק החולה בגוף עד 44 מעלות צלזיוס. היפרתרמיה ערמונית מיוצרת בדרך כלל על ידי היפרתרמיה transurethral. בנוסף לחום, משתמשים בקרינת שדה חשמל מגלי רדיו קצרים.
היפרתרמיה כמונח רפואי מנוגדת להיפותרמיה. הוא מתאר היפותרמיה עקב אובדן חום מוגזם באמצעות קרינה, הולכה, הסעה ואידוי. היפותרמיה בגלל הפסדי חום נתמכת בעיקר בטמפרטורות אוויר נמוכות. מים קרים או רוח גם מקדמים את אובדן החום מגוף. לכן היפותרמיה מתרחשת בדרך כלל כחלק מתאונות במים, בהרים ובמערות. שהייה בסביבה קרה בדרך כלל עלולה לגרום גם להיפותרמיה.
הרפואה מבדילה בין היפותרמיה קלה, בינונית וחמורה. היפותרמיה חמורה גורמת לטמפרטורת הגוף לרדת מתחת ל 28 מעלות צלזיוס ויכולה להיות קטלנית. נוסף על חוסר הכרה או דום לב, סוג זה של היפותרמיה מאופיין בהפחתת פעילות מוחית, בצקת ריאה ואישונים נוקשים. הפרעות קצב לב מתרחשות. לעיתים קרובות יש גם דום נשימה כתוצאה מהיפותרמיה.
