Биологическое и терапевтическое действие тепла и холода
Из вышеприведенной характеристики теплового излучения следует вывод, что тело человека беспрестанно выделяет и поглощает тепло из окружающих факторов, тем самым производя в организме нормированный процесс теплообмена.
Выделение энергии из тела происходит посредством своеобразных волн, названных в биофизике ИК-излучением. Оно бывает кратким и длинным (стоит заметить, что длинноволновое излучение присуще мужчинам и людям с более темной, загорелой коже), имеет различную мощность и диапазон действия.
Краткая и средняя дозировка облучения усиливает обменные процессы внутри человеческого тела, стимулируется естественная регенерация, выделение различных ферментов.
Итогом воздействия ИК-лучей на организм человека является накопление всех необходимых элементов в кожном покрове, посредством активации терморецепторов, информацию с которых «считывает» гипоталамус, расширяя и активируя сосуды, увеличивая кровообращение (при усиленном кровотоке человек согревается) и нормализуется обмен крови в лимфах.
Степень проникновения лучей довольно сложно определить. Для этого, необходимо установить особенности индивидуального строения кожного покрова человека, наличие волосяного покрова, степень кровообращения и так далее.
Также данные лучи служат надежным терапевтическим и профилактическим средством злокачественных новообразований, с помощью них проводят восстановительные мероприятия отмороженных частей тела, корректируют состояние связок и мышц и так далее. Также, ИК-терапия активно применяется для лечения неврологических заболеваний.
Но категорически запрещается применять ИК-терапию при наличии доброкачественных опухолей, так как это поспособствует общему ухудшению клинической картины и может привести к формированию злокачественной опухоли. Не рекомендуется применять к пациентам, страдающим гемофилией, повышенным количество белых кровяных телец (лейкоцитов), при сильных внутренних кровотечениях.
Противоположная сторона тепла – холод, имеет очень полезные целебные свойства. При помощи холода останавливают обильное кровотечение при повреждении крупных артерий и кровеносных сосудов, обезболивают пораженные места после ожогов или химического воздействия внешних факторов, а также применяют для ускорения естественной регенерации кожного покрова.
С помощью холода можно стабилизировать состояние сердечной мышцы, произвести профилактику гипертонии, а также произвести полный лечебный курс заболеваний кожного покрова.
В заключение можно добавить, что тепло является неотъемлемым элементом для жизни любого человека.
Все теплообменные процессы, происходящие в организме чрезвычайно важны и в случае резкой потери тепла, холода в нижних конечностях или иных проявлений стоит обратиться в медицинское учреждение за помощью.
Похожие материалы
| Подробнее |
Характеристики товара Электрический теплый пол HeatUp мат 150-225-1.5 225Вт Общие характеристики Тип нагревательный мат Тип кабеля двужильный Максимальная площадь обогрева 1.5 м² Приведенная потребляемая мощность 246 Вт Удельная мощность… |
| Подробнее |
Характеристики товара Прореживатель GARDENA 3391-20 без черенка Общие характеристики Тип прореживатель Без черенка да Материал зубцов металл Ширина рабочей части 35 см Количество зубцов 11 шт. Вес 0.64 кг Производитель Чехия |
| Подробнее |
Характеристики товара Кабель Рэмз NYM 2х2.5 кв. мм (50 м) ГОСТ Основные характеристики Тип кабельного изделия кабель Маркировка NYM Количество жил 2 шт. Сечение 2.5 кв. мм Максимальный ток нагрузки 27 А Длина 50 м Максимальная… |
| Подробнее |
Характеристики товара AutoExpert Foam K Общие характеристики Тип пеногенератор Объем пеногенератора 1 л Дополнительная информация совместимость: бытовые мойки Karcher серий K2, K3, K4, K5, K6, K7 (не совместима с моделями Karcher серии HD)… |
| Подробнее | Технологии строительства каркасного домаДом по каркасной технологии можно построить двумя способами: можно построить каркасно-рамочный дом или каркасно-панельный. Каркасно-панельный дом можно сравнить с домостроением крупнопанельным – готовые модули… |
Show More
Что такое тепловое излучение?
Тепловое излучение – электромагнитное явление, появляющееся за счет стабилизированной внутренней энергии тела человека. Направление, радиус действия, возможный минимум и максимум, а также частотность волн напрямую зависит от температуры человеческого тела.
Довольно сложно дать характеристику данному явлению, так как у каждого человека излучение абсолютно индивидуально.
Достаточно незаметной разницы в 0.5 градусов, чтобы интенсивность волны, а также радиус теплообмена существенно изменился. Подобное возможно воспроизвести искусственным путем, при помощи радиации.
Альфа, Гамма и Бета лучи способны на короткие сроки послужить надежным теплообменивающим проводником между телами, но установить надежный контакт не представляется возможным.
В биофизике долгое время пытаются дать объяснение происхождению теплового излучения.
Стоит заметить, что данный тип излучения единственный равновесный, так как остальные разновидности – неравномерны и непоследовательны.
Основные понятия и характеристики теплового излучения
правитьЭнергетическая
светимость тела
Энергетическая
светимость тела —
физическая величина, являющаяся функцией
температуры и численно равная энергии,
испускаемой телом в единицу времени с
единицы площади поверхности по всем
направлениям и по всему спектру частот.
; Дж/с·м²=Вт/м²
правитьСпектральная
плотность энергетической светимости
Спектральная
плотность энергетической светимости —
функция частоты и температуры
характеризующая распределение энергии
излучения по всему спектру частот (или
длин волн).
Аналогичную функцию
можно написать и через длину волны
Можно доказать,
что спектральная плотность энергетической
светимости, выраженная через частоту
и длину волны, связаны соотношением:
правитьПоглощающая
способность тела
Поглощающая
способность тела — —
функция частоты и температуры,
показывающая, какая часть энергии
электромагнитного излучения, падающего
на тело, поглощается телом в области
частот вблизи
где —
поток энергии, поглощающейся телом.
—поток энергии,
падающий на тело в области вблизи
правитьОтражающая
способность тела
Отражающая
способность тела — —
функция частоты и температуры, показывающая
какая часть энергии электромагнитного
излучения, падающего на тело, отражается
от него в области частот вблизи
где —
поток энергии, отражающейся от тела.
—поток энергии,
падающий на тело в области вблизи
правитьАбсолютно
черное тело
Абсолютно
черное тело —
это физическая абстракция (модель), под
которой понимают тело, полностью
поглощающее всё падающее на него
электромагнитное излучение
—для абсолютно
черного тела
Подробнее Абсолютно
черное тело
правитьСерое
тело
Серое
тело —
это такое тело, коэффициент
поглощения которого
не зависит от частоты, а зависит только
от температуры
—для серого тела
правитьОбъемная
плотность энергии излучения
Объемная плотность
энергии излучения — —
функция температуры, численно равная
энергии электромагнитного излучения
в единицу объема по всему спектру частот
правитьСпектральная
плотность энергии
Спектральная
плотность энергии — —
функция частоты и температуры, связанная
с объемной плотностью излучения формулой:
Следует отметить,
что спектральная плотность энергетической
светимости для абсолютно черного тела
связана со спектральной плотностью
энергии следующим соотношением:
—для абсолютно
черного тела
Основные законы
теплового излучения
-
Закон
Стефана — Больцмана -
Закон
излучения Кирхгофа -
Закон
смещения Вина
Закон Стефана —
Больцмана —
закон излучения абсолютно
чёрного тела.
Определяет зависимость мощности
излучения абсолютно чёрного тела от
его температуры. Формулировка закона:
|
Мощность излучения |
где —
степень черноты (для всех веществ ,
для абсолютно черного тела ).
При помощи закона Планка для излучения,
постоянную можно
определить как
где — постоянная
Планка, — постоянная
Больцмана, — скорость
света.
Численное
значение Дж·с−1·м−2 ·
К−4.
Закон открыт
независимо Й.
Стефаном и Л.
Больцманом в
предположении пропорциональности
плотности энергии излучения его
давлению .
В 1880 г. подтверждён Лео
Гретцем.
Важно отметить,
что закон говорит только об общей
излучаемой энергии. Распределение
энергии по спектру излучения
описывается формулой
Планка,
в соответствии с которой в спектре
имеется единственный максимум, положение
которого определяется законом
Вина
Применение закона
к расчёту эффективной
температуры поверхности Земли даёт
оценочное значение, равное 249 К или
−24 °C.
Закон излучения
Кирхгофа — физический
закон,
установленный немецким физиком Кирхгофом в 1859
году.
В современной
формулировке закон звучит следующим
образом:
Отношение
излучательной способности любого тела
к его поглощательной способности
одинаково для всех тел при
данной температуре для
даннойчастоты и
не зависит от их формы и химической
природы.
Закон
смещения Вина даёт
зависимость длины
волны,
на которой поток
излучения энергии чёрного
тела достигает
своего максимума, от температуры чёрного
тела.
Характеристика
Тепловое длинноволновое и коротковолновое излучение тела базируется на многочисленных биофизических теоремах и законах (в частности, применяется закон Кирхгофа).
Но выделяется ряд основных аспектов, способных охарактеризовать данное явление:
- поток излучения. Это физическая величина, которая обуславливает точное количество выделяемой энергии теплым телом за условную единицу времени (Дж\С);
- энергетическая светимость – это энергия, излучаемая в установленную единицу времени, на протяжении всего дня, по равной площади и с равными интервалами. Иными словами, энергетическая светимость объясняет то, сколько тепла выделяет человек в течение дня и на каком радиусе от объекта его можно ощутить;
- спектр теплового излучения – точное направление возможных тепловых лучей;
- спектральная поглощательная способность – возможное количество энергии, которое тело может поглотить в течение суток. Нужно отметить, что это практически безразмерная физическая величина, не имеющая точных данных и границ.
Подобные варианты обусловлены тем, что в определенное время года, к примеру, солнце греет неравномерно, тем самым на протяжении всего дня изменяя возможное количество выделяемого и принимаемого тепла.
Точное излучение тепловое – это тот процент тепла, которое ежедневно принимает и отдает физическое тело.
Подобное биофизическое явление довольно сложно поддается объяснению. Множество ученых, в ходе многочисленных исследований смогли дать определения, что количество поглощаемого и выделяемого тепла, а также длительность его задержки в теле человека варьируется от цвета кожи.
Стоит более подробно рассмотреть данный аспект:
- люди с белой кожей являются хорошими проводниками тепла, но в их теле приобретенная извне энергия надолго не задерживается;
- чернокожие люди притягивают к себе тепло (в жаркий день, если выйти в черной одежде можно заметить, что в ней гораздо жарке, нежели, к примеру, в белой или красной одежде). Они идеальные теплопроводники, но отрицательно относятся к холодным климатическим условиям, так как холод ощущается также сильно, как и жара;
- существует нечто среднее, уравновешенное. В биофизике это называется серое тело. Данное тело обладает одинаковой поглощательной способностью, и вне зависимости от длины и количества волн, будет получать равномерное количество тепла.
Это основные характеристики теплового излучения. Как можно заметить, исходя из цвета кожи человека и наличия внешних излучающих энергию факторов, можно установить его взаимодействие с теплом, количество поглощаемой и отдаваемой энергии, а также возможный отрезок времени удержания тепла внутри своего тела.
От расположения излучаемых тепло объектов будет варьироваться количество переданной энергии, а также длины волн излучения.
