إشعاع

التنظيم الحراري إشعاع هي آلية لفقدان الحرارة تتميز بالإشعاع الحراري. مع الإشعاع ، تنتقل الطاقة الحرارية خارج الجسم على شكل موجة كهرومغناطيسية أو أشعة تحت حمراء. يعتبر ارتفاع درجة الحرارة بسبب الإشعاع خطوة علاجية في علاج السرطان.

ما هو الإشعاع؟

يتم الحفاظ على درجة حرارة جسم الإنسان ثابتة من خلال مجموعة متنوعة من الآليات. تتوافق درجة الحرارة التي تبلغ حوالي 37 درجة مئوية (تختلف قليلاً من شخص لآخر) مع درجة حرارة العمل المثالية للعديد من الإنزيمات.

يتم الحفاظ على درجة حرارة جسم الإنسان ثابتة من خلال مجموعة متنوعة من الآليات. تتوافق درجة الحرارة التي تبلغ حوالي 37 درجة مئوية (تختلف قليلاً من شخص لآخر) مع درجة حرارة العمل المثالية للعديد من الإنزيمات.

للحفاظ على هذه القيمة المثالية ، يكون الكائن البشري دائمًا في حالة تبادل حراري مع البيئة. تُعرف عمليات التبادل هذه وعمليات الجسم المرتبطة بها باسم التنظيم الحراري للجسم. ما تحت المهاد هو المركز التنظيمي. الآليات الأربع للتبادل الحراري هي الحمل الحراري والتوصيل والتبخر والإشعاع.

يميز الطب بين آليات نقل الحرارة الخارجية والداخلية. يتم النقل الحراري الداخلي بشكل أساسي عن طريق الحمل الحراري والتوصيل. لا يلزم وجود وسيط ناقل للتوصيل ، بينما يعمل الحمل الحراري مع وسيط ناقل. يُعزى الإشعاع والتبخر في المقام الأول إلى انتقال الحرارة الخارجي. في حين أن التبخر يتوافق مع التبخر ، فإن الإشعاع هو إشعاع حراري.

الوظيفة والمهمة

مع الإشعاع ، يتم نقل الطاقة الحرارية في شكل موجة كهرومغناطيسية مثل الأشعة تحت الحمراء. على عكس النقل بالحمل الحراري ، على سبيل المثال ، لا يعتمد الإشعاع على المادة ، ولكنه يعمل حصريًا مع الإشعاع الحراري غير المادي.

بدون انعكاس ، تخترق الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة جسم الإنسان من الخارج. يمكن أن تنبعث أشعة الموجة الطويلة هذه من مصادر مختلفة في المنطقة المحيطة. المصدر الأكثر أهمية للأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة ، على سبيل المثال ، الشمس. يمكن للأجسام أو الأشخاص الموجودين في الجوار المباشر أيضًا إصدار أشعة تحت الحمراء طويلة الموجة. لا تدخل الأشعة تحت الحمراء قصيرة الموجة إلى الكائن الحي دون أن تنعكس ، ولكنها تنعكس على ارتفاع يصل إلى 50 بالمائة. يحدث هذا الانعكاس بشكل رئيسي من خلال صبغة الجلد.

يحدد قانون Stefan-Boltzmann الناتج الإشعاعي الحراري لجسم أسود مثالي كدالة في درجة حرارة الجسم. يعود الأمر إلى الفيزيائيين Ludwig و Josef Stefan Boltzmann. يشكل قانونها الإطار الأساسي للإشعاع المنظم للحرارة. تم اكتشاف قانون ستيفان بولتزمان بشكل تجريبي إلى حد ما في القرن التاسع عشر. اعتمد بولتزمان اشتقاقه على قوانين الديناميكا الحرارية والديناميكا الكهربية لماكسويل. عند اشتقاقه ، فإنه يفترض كثافة الإشعاع الطيفي للأجسام السوداء ويحقق تكاملاً لكثافة الإشعاع على جميع الترددات وفي نصف المساحة التي يشعها عنصر السطح.

يشير قانون الإشعاع للإشعاع إلى الطاقة الإشعاعية التي ينبعثها جسم أسود من منطقة معينة في البيئة عند درجة الحرارة المطلقة.

تتولد الحرارة باستمرار في جسم الإنسان ، من خلال عمليات التمثيل الغذائي وعمل العضلات بشكل أساسي. يتم نقل هذه الحرارة إلى السطح من خلال عمليات نقل الحرارة الداخلية مثل التوصيل والحمل الحراري. تشع الحرارة من سطح الجسم كجزء من الإشعاع وفقًا لقانون بولتزمان ، بحيث تحدث فقد الحرارة. هذه الخسائر الحرارية تحمي الناس من ارتفاع درجة الحرارة.

من ناحية أخرى ، يمتص جسم الإنسان أيضًا الحرارة من البيئة عن طريق الإشعاع. من أجل الحفاظ على درجة حرارة الجسم الثابتة ، يتم بدء فقدان الحرارة مرة أخرى إذا لزم الأمر.

بهذه الطريقة ، تحمي عمليات التنظيم الحراري مثل الإشعاع والحمل الحراري والتبخر والتوصيل جسم الإنسان من ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض درجة حرارة الجسم. كلتا الحالتين قد تعطل أو حتى تشل العمل الأنزيمي وبالتالي عشرات من عمليات الجسم.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

- أدوية برودة القدمين واليدين

الامراض والاعتلالات

ارتفاع الحرارة هو ارتفاع درجة حرارة الجسم التي تتعارض مع مركز تنظيم الحرارة. على عكس الحمى ، لا ينتج ارتفاع الحرارة عن البيروجينات. الأشكال الخاصة شديدة الحرارة هي فرط الحرارة الخبيث الذي يحدث نتيجة لتأثيرات الأدوية أو تعاطي المخدرات.

يمكن أيضًا إحداث ارتفاع الحرارة بشكل مصطنع عن طريق الإشعاع ثم يتوافق مع خطوة علاجية ، كما هو موضح ، على سبيل المثال ، في سياق علاجات السرطان. غالبًا ما يتم دعم العلاج الكيميائي بنجاح عن طريق ارتفاع الحرارة الاصطناعي. تتميز أنواع مختلفة من ارتفاع الحرارة الاصطناعي. بالإضافة إلى ارتفاع حرارة الجسم بالكامل ، هناك ، على سبيل المثال ، ارتفاع حرارة عميق أو ارتفاع حرارة البروستاتا. مع ارتفاع حرارة الجسم بالكامل ، ترتفع درجة حرارة الجسم بالكامل باستثناء الرأس.

تحدث هذه الحرارة الزائدة المستهدفة بمساعدة سخانات الأشعة تحت الحمراء وترفع درجة حرارة الجسم إلى قيم تصل إلى 40.5 درجة مئوية. يحدث ارتفاع الحرارة العميقة فقط على الأنسجة المصابة ويسخن الجزء المصاب من الجسم حتى 44 درجة مئوية. عادة ما ينتج ارتفاع الحرارة البروستاتي عن طريق ارتفاع الحرارة عبر الإحليل. بالإضافة إلى الحرارة ، يتم استخدام إشعاع مجال كهربائي من موجات الراديو القصيرة.

يعارض ارتفاع الحرارة كمصطلح طبي انخفاض حرارة الجسم. يصف انخفاض حرارة الجسم بسبب فقدان الحرارة المفرط من خلال الإشعاع والتوصيل والحمل الحراري والتبخر. انخفاض الحرارة الناتج عن فقد الحرارة مدعوم بشكل أساسي بدرجات حرارة الهواء المنخفضة. يؤدي الماء البارد أو الرياح أيضًا إلى تعزيز فقدان الحرارة من الجسم. لذلك ، يحدث انخفاض حرارة الجسم عادةً كجزء من الحوادث في الماء والجبال والكهوف. يمكن أن يؤدي البقاء في مكان بارد بشكل عام إلى انخفاض حرارة الجسم.

يفرق الطب بين انخفاض حرارة الجسم الخفيف والمتوسط ​​والشديد. يتسبب انخفاض حرارة الجسم الشديد في انخفاض درجة حرارة الجسم إلى أقل من 28 درجة مئوية ويمكن أن يكون قاتلاً. بالإضافة إلى فقدان الوعي أو السكتة القلبية ، يتميز هذا النوع من انخفاض حرارة الجسم بانخفاض نشاط الدماغ والوذمة الرئوية والتلاميذ المتيبسين. يحدث عدم انتظام ضربات القلب. غالبًا ما يكون هناك توقف في التنفس بسبب انخفاض درجة حرارة الجسم.