Termoregulerende stråling er en mekanisme for varmetap preget av varmestråling. Stråling innebærer at varmeenergi beveger seg ut av kroppen som elektromagnetiske bølger eller infrarød stråling. Overoppheting ved stråling betraktes som et terapeutisk steg kreft.
Hva er stråling?
Menneskekroppstemperaturen opprettholdes konstant av en rekke mekanismer. Temperaturen på ca 37 grader Celsius (varierer litt fra person til person) tilsvarer den ideelle arbeidstemperaturen til mange enzymer. Menneskekroppstemperaturen opprettholdes konstant av forskjellige mekanismer. Temperaturen på omtrent 37 grader Celsius (som varierer litt fra person til person) tilsvarer den ideelle arbeidstemperaturen til mange enzymer. For å opprettholde denne ideelle verdien er den menneskelige organismen i konstant varmeutveksling med miljøet. Helheten av disse utvekslingsprosessene og kroppsprosessene sammenkoblet med dem kalles termoregulering av kroppen. De hypothalamus er reguleringssenteret. De fire mekanismene for varmeutveksling er konveksjon, ledning, fordampning og stråling. Medisin skiller mellom mekanismer for ekstern og intern varmetransport. Intern varmetransport skjer hovedsakelig via konveksjon og ledning. Ledning krever ikke et bæremedium, mens konveksjon fungerer med et bæremedium. Stråling og fordampning tilskrives først og fremst ekstern varmetransport. Mens fordampning tilsvarer fordampning, er stråling termisk stråling.
Funksjon og oppgave
Stråling innebærer bevegelse av varmeenergi i form av en elektromagnetisk bølge som infrarød stråling. I motsetning til for eksempel transport ved konveksjon, er stråling således ikke avhengig av materie, men fungerer utelukkende med materiellfri termisk stråling. Uten refleksjon trenger langbølge infrarøde stråler menneskekroppen fra utsiden. Disse langbølgestrålene kan komme fra forskjellige kilder i miljøet. Den viktigste kilden til langbølge infrarød stråling er for eksempel solen. Imidlertid kan gjenstander eller mennesker i nærmeste miljø også avgi langbølget infrarød stråling. Kortbølge-infrarøde stråler kommer ikke ureflektert inn i organismen, men reflekteres av opptil 50 prosent. Denne refleksjonen foregår hovedsakelig gjennom hud pigment. Stefan-Boltzmann-loven gir den termiske strålingskraften til en ideell svart kropp som en funksjon av kroppstemperaturen. Det går tilbake til fysikerne Ludwig og Josef Stefan Boltzmann. Deres lov danner det grunnleggende rammeverket for termoregulerende stråling. Stefan-Boltzmann-loven ble oppdaget mer eller mindre eksperimentelt på 19-tallet. Boltzmann baserte sin avledning på lovene om termodynamikk og Maxwells elektrodynamikk. I avledningen forutsetter han den spektrale utstrålingen til svarte kropper og oppnår en integrering av utstrålingen over alle frekvenser og inn i det halve rommet bestrålet av overflateelementet. Følgelig indikerer strålingsloven til strålingen hvilken strålingskraft et svart legeme i et bestemt område med den absolutte temperaturen avgir til omgivelsene. Varme genereres konstant i menneskekroppen, hovedsakelig ved metabolske prosesser og muskulært arbeid. Denne varmen transporteres til overflaten av interne varmetransportprosesser som ledning og konveksjon. Fra kroppsoverflaten stråler varmen i sammenheng med strålingen etter den beskrevne loven fra Boltzmann, slik at varmetap oppstår. Disse varmetapene beskytter menneskekroppen mot overoppheting. På den annen side absorberer menneskekroppen også varme fra miljøet via stråling. For å opprettholde en konstant kroppstemperatur, startes varmetap igjen om nødvendig. Dermed beskytter termoregulerende prosesser som stråling, konveksjon, fordampning og ledning menneskekroppen mot overoppheting og hypotermi. Begge forholdene ville forstyrre eller til og med lamme enzymatisk arbeid og dermed dusinvis av kroppsprosesser.
Sykdommer og plager
Hypertermi refererer til en overoppheting av kroppen som løper mot det termoregulerende senteret. I motsetning til feber, er hypertermi ikke forårsaket av pyrogener. Hypertermiske spesielle former er ondartede hypertermier, som oppstår på grunn av medikamenteffekter eller narkotikaforbruk. Hypertermi kan også induseres kunstig via stråling og tilsvarer et terapeutisk trinn, da det er nyttig, for eksempel i sammenheng med kreft behandlinger. Kjemoterapi støttes ofte med suksess av kunstig hypertermi. Ulike typer kunstig hypertermi skiller seg ut. I tillegg til hypertermi i hele kroppen er det for eksempel dyp hypertermi eller prostata hypertermi. Ved hypertermi i hele kroppen er hele kroppen overopphetet, bortsett fra hode. Denne målrettede overopphetingen skjer ved hjelp av infrarøde radiatorer og bringer kroppstemperaturen til verdier opp til 40.5 grader Celsius. Dyp hypertermi foregår bare på det berørte vevet og varmer den syke delen av kroppen opp til 44 grader Celsius. Prostata hypertermi produseres vanligvis av transuretral hypertermi. I tillegg til varme brukes strålingen til et elektrisk felt med radiobølger. Hypertermi som medisinsk betegnelse er i motsetning til hypotermi. Det referer til hypotermi forårsaket av overdreven varmetap via stråling, ledning, konveksjon og fordampning. Hypotermi på grunn av varmetap støttes hovedsakelig av lav lufttemperatur. Forkjølelse Vann eller vind fremmer også varmetap fra kroppen. Vanligvis forekommer hypotermi derfor i sammenheng med ulykker i Vann, fjell og huler. Bor generelt forkjølelse miljøer kan også forårsake hypotermi. Medisin skiller mellom mild, moderat og alvorlig hypotermi. Alvorlig hypotermi får kroppstemperaturen til å synke under 28 grader Celsius og kan få fatale konsekvenser. I tillegg til bevisstløshet eller sirkulasjonsstans, er denne formen for hypotermi preget av redusert hjerne aktivitet, Lungeødem og faste elever. Hjertearytmier skje. Åndedrettsstans på grunn av hypotermi er også vanlig.
