La thermorégulation radiation est un mécanisme de perte de chaleur caractérisé par un rayonnement thermique. Avec le rayonnement, l'énergie thermique sort du corps sous forme d'onde électromagnétique ou de rayonnement infrarouge. La surchauffe due aux radiations est considérée comme une étape thérapeutique dans le cancer.
Qu'est-ce que le rayonnement?
La température du corps humain est maintenue constante par une grande variété de mécanismes. La température d'environ 37 degrés Celsius (légèrement différente d'une personne à l'autre) correspond à la température de travail idéale de nombreuses enzymes.
Pour maintenir cette valeur idéale, l'organisme humain est en permanence en échange de chaleur avec l'environnement. L'ensemble de ces processus d'échange et des processus corporels associés est connu sous le nom de thermorégulation du corps. L'hypothalamus est le centre de régulation. Les quatre mécanismes d'échange de chaleur sont la convection, la conduction, l'évaporation et le rayonnement.
La médecine fait la distinction entre les mécanismes de transport de chaleur externe et interne. Le transport de chaleur interne s'effectue principalement par convection et conduction. Aucun milieu porteur n'est requis pour la conduction, tandis que la convection fonctionne avec un milieu porteur. Le rayonnement et l'évaporation sont principalement attribués au transport de chaleur externe. Alors que l'évaporation correspond à l'évaporation, le rayonnement est un rayonnement thermique.
Fonction et tâche
Avec le rayonnement, l'énergie thermique est déplacée sous la forme d'une onde électromagnétique sous forme de rayonnement infrarouge. Contrairement au transport par convection, par exemple, le rayonnement ne dépend pas de la matière, mais fonctionne exclusivement avec un rayonnement thermique non matériel.
Sans réflexion, les rayons infrarouges à ondes longues pénètrent dans le corps humain de l'extérieur. Ces rayons à ondes longues peuvent émaner de diverses sources dans les environs. La source la plus importante de rayonnement infrarouge à ondes longues est, par exemple, le soleil. Les objets ou les personnes à proximité immédiate peuvent également émettre des rayons infrarouges à ondes longues. Les rayons infrarouges à ondes courtes ne pénètrent pas dans l'organisme sans être réfléchis, mais sont réfléchis à une hauteur pouvant atteindre 50%. Cette réflexion a lieu principalement à travers le pigment de la peau.
La loi de Stefan-Boltzmann spécifie le rayonnement thermique d'un corps noir idéal en fonction de la température corporelle. Cela remonte aux physiciens Ludwig et Josef Stefan Boltzmann. Sa loi forme le cadre de base du rayonnement thermorégulateur. La loi de Stefan-Boltzmann a été découverte plus ou moins expérimentalement au XIXe siècle. Boltzmann a basé sa dérivation sur les lois de la thermodynamique et de l'électrodynamique de Maxwell. En le dérivant, il suppose la densité de rayonnement spectral des corps noirs et réalise une intégration de la densité de rayonnement sur toutes les fréquences et dans le demi-espace que l'élément de surface irradie.
La loi du rayonnement du rayonnement indique quelle puissance de rayonnement un corps noir d'une certaine zone émet dans l'environnement à la température absolue.
La chaleur est constamment générée dans le corps humain, principalement par les processus métaboliques et le travail musculaire. Cette chaleur est transportée à la surface par des processus de transport de chaleur internes tels que la conduction et la convection. La chaleur rayonne de la surface du corps dans le cadre du rayonnement selon la loi de Boltzmann, de sorte que des pertes de chaleur se produisent. Ces pertes de chaleur protègent les personnes contre la surchauffe.
D'autre part, le corps humain absorbe également la chaleur de l'environnement par rayonnement. Afin que la température corporelle constante puisse être maintenue, des pertes de chaleur sont à nouveau déclenchées si nécessaire.
De cette manière, les processus thermorégulateurs tels que le rayonnement, la convection, l'évaporation et la conduction protègent le corps humain contre la surchauffe et l'hypothermie. Les deux états perturberaient ou même paralyseraient le travail enzymatique et donc des dizaines de processus corporels.
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L'hyperthermie est une surchauffe du corps qui va à l'encontre du centre de régulation thermique. Contrairement à la fièvre, l'hyperthermie n'est pas causée par les pyrogènes. Les formes spéciales hyperthermiques sont des hyperthermies malignes qui surviennent à la suite d'effets médicamenteux ou de l'usage de drogues.
L'hyperthermie peut également être provoquée artificiellement par irradiation et correspond alors à une étape thérapeutique, comme illustré par exemple dans le cadre de traitements anticancéreux. La chimiothérapie est souvent soutenue avec succès par l'hyperthermie artificielle. Différents types d'hyperthermie artificielle sont distingués. En plus de l'hyperthermie du corps entier, il existe, par exemple, une hyperthermie profonde ou une hyperthermie de la prostate. Avec l'hyperthermie du corps entier, tout le corps est surchauffé à l'exception de la tête.
Cette surchauffe ciblée se produit à l'aide de radiateurs infrarouges et porte la température corporelle à des valeurs allant jusqu'à 40,5 degrés Celsius. L'hyperthermie profonde n'a lieu que sur les tissus affectés et chauffe la partie malade du corps jusqu'à 44 degrés Celsius. L'hyperthermie prostatique est généralement produite par l'hyperthermie transurétrale. En plus de la chaleur, le rayonnement d'un champ électrique à partir d'ondes radio courtes est utilisé.
L'hyperthermie en tant que terme médical s'oppose à l'hypothermie. Il décrit l'hypothermie due à une perte de chaleur excessive par rayonnement, conduction, convection et évaporation. L'hypothermie due aux pertes de chaleur est principalement soutenue par les basses températures de l'air. L'eau froide ou le vent favorisent également la perte de chaleur d'un corps. Par conséquent, l'hypothermie survient généralement dans le cadre d'accidents dans l'eau, dans les montagnes et dans les grottes. Rester dans un environnement généralement froid peut également provoquer une hypothermie.
La médecine fait la différence entre l'hypothermie légère, modérée et sévère. Une hypothermie sévère fait chuter la température corporelle en dessous de 28 degrés Celsius et peut être fatale. En plus de l'inconscience ou de l'arrêt cardiaque, cette forme d'hypothermie se caractérise par une activité cérébrale réduite, un œdème pulmonaire et des pupilles rigides. Des arythmies cardiaques surviennent. Souvent, il y a aussi un arrêt respiratoire dû à l'hypothermie.
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