El termorregulador radiación Es un mecanismo de pérdida de calor que se caracteriza por la radiación de calor. Con la radiación, la energía térmica sale del cuerpo como una onda electromagnética o radiación infrarroja. El sobrecalentamiento debido a la radiación se considera un paso terapéutico en el cáncer.
¿Qué es la radiación?
La temperatura del cuerpo humano se mantiene constante mediante una amplia variedad de mecanismos. La temperatura de alrededor de 37 grados Celsius (ligeramente diferente de una persona a otra) corresponde a la temperatura de trabajo ideal de numerosas enzimas.
Para mantener este valor ideal, el organismo humano está permanentemente en intercambio de calor con el medio ambiente. La totalidad de estos procesos de intercambio y los procesos corporales asociados se conoce como termorregulación del cuerpo. El hipotálamo es el centro regulador. Los cuatro mecanismos de intercambio de calor son convección, conducción, evaporación y radiación.
La medicina distingue entre los mecanismos de transporte de calor externo e interno. El transporte de calor interno se realiza principalmente por convección y conducción. No se requiere ningún medio portador para la conducción, mientras que la convección funciona con un medio portador. La radiación y la evaporación se atribuyen principalmente al transporte de calor externo. Mientras que la evaporación corresponde a la evaporación, la radiación es radiación térmica.
Función y tarea
Con la radiación, la energía térmica se mueve en forma de onda electromagnética como radiación infrarroja. A diferencia del transporte por convección, por ejemplo, la radiación no depende de la materia, sino que trabaja exclusivamente con radiación térmica no material.
Sin reflexión, los rayos infrarrojos de onda larga penetran en el cuerpo humano desde el exterior. Estos rayos de onda larga pueden emanar de varias fuentes en el área circundante. La fuente más importante de radiación infrarroja de onda larga es, por ejemplo, el sol. Los objetos o personas en las inmediaciones también pueden emitir rayos infrarrojos de onda larga. Los rayos infrarrojos de onda corta no entran en el organismo sin ser reflejados, sino que se reflejan a una altura de hasta el 50 por ciento. Este reflejo se produce principalmente a través del pigmento cutáneo.
La ley de Stefan-Boltzmann especifica la salida de radiación térmica de un cuerpo negro ideal en función de la temperatura corporal. Se remonta a los físicos Ludwig y Josef Stefan Boltzmann. Su ley forma el marco básico para la radiación termorreguladora. La ley de Stefan-Boltzmann fue descubierta más o menos experimentalmente en el siglo XIX. Boltzmann basó su derivación en las leyes de la termodinámica y la electrodinámica de Maxwell. Al derivarlo, asume la densidad de radiación espectral de los cuerpos negros y logra una integración de la densidad de radiación en todas las frecuencias y en el medio espacio que irradia el elemento de superficie.
La ley de radiación de la radiación indica qué potencia de radiación emite un cuerpo negro de un área determinada al medio ambiente a la temperatura absoluta.
El calor se genera constantemente en el cuerpo humano, principalmente a través de procesos metabólicos y trabajo muscular. Este calor se transporta a la superficie a través de procesos internos de transporte de calor como la conducción y la convección. El calor irradia desde la superficie del cuerpo como parte de la radiación según la ley de Boltzmann, por lo que se producen pérdidas de calor. Estas pérdidas de calor protegen a las personas del sobrecalentamiento.
Por otro lado, el cuerpo humano también absorbe calor del medio ambiente a través de la radiación. Para que se pueda mantener la temperatura corporal constante, las pérdidas de calor se inician nuevamente si es necesario.
De esta forma, los procesos termorreguladores como la radiación, la convección, la evaporación y la conducción protegen al cuerpo humano del sobrecalentamiento y la hipotermia. Ambos estados interrumpirían o incluso paralizarían el trabajo enzimático y, por lo tanto, docenas de procesos corporales.
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La hipertermia es un sobrecalentamiento del cuerpo que va en contra del centro de regulación del calor. A diferencia de la fiebre, la hipertermia no es causada por pirógenos. Las formas especiales hipertérmicas son hipertermias malignas que se producen como resultado de los efectos o el uso de drogas.
La hipertermia también puede producirse artificialmente mediante radiación y luego corresponde a un paso terapéutico, como se muestra, por ejemplo, en el contexto de los tratamientos del cáncer. La quimioterapia a menudo se apoya con éxito con hipertermia artificial. Se distinguen diferentes tipos de hipertermia artificial. Además de la hipertermia de todo el cuerpo, existe, por ejemplo, hipertermia profunda o hipertermia de próstata. Con la hipertermia de todo el cuerpo, todo el cuerpo se sobrecalienta, excepto la cabeza.
Este sobrecalentamiento dirigido tiene lugar con la ayuda de calentadores infrarrojos y lleva la temperatura corporal a valores de hasta 40,5 grados Celsius. La hipertermia profunda solo ocurre en el tejido afectado y calienta la parte enferma del cuerpo hasta 44 grados Celsius. La hipertermia prostática suele producirse por hipertermia transuretral. Además del calor, se utiliza la radiación de un campo eléctrico de ondas cortas de radio.
La hipertermia como término médico se opone a la hipotermia. Describe la hipotermia debida a una pérdida excesiva de calor por radiación, conducción, convección y evaporación. La hipotermia debida a las pérdidas de calor se apoya principalmente en las bajas temperaturas del aire. El agua fría o el viento también promueven la pérdida de calor de un cuerpo. Por lo tanto, la hipotermia ocurre típicamente como parte de accidentes en el agua, en las montañas y en las cuevas. Permanecer en entornos generalmente fríos también puede causar hipotermia.
La medicina diferencia entre hipotermia leve, moderada y severa. La hipotermia severa hace que la temperatura corporal caiga por debajo de los 28 grados Celsius y puede ser fatal. Además de la inconsciencia o el paro cardíaco, esta forma de hipotermia se caracteriza por una actividad cerebral reducida, edema pulmonar y pupilas rígidas. Se producen arritmias cardíacas. A menudo también hay un paro respiratorio debido a la hipotermia.
