Zur Hyperthermie der menschlichen Haut

Zusammenfassung

Mit Hilfe einer für andere Zwecke abgeleiteten Formel für die zeitliche Erwärmung der Oberfläche eines strahlungsdurchlässigen Mediums (Reuter [2]) wird der Versuch unternommen, unter gewissen Voraussetzungen die Zeitspanne einer Hyperthermie der ursprünglich 33gradigen menschlichen Haut auf 41° zu berechnen. Für die Berechnung ist die Kenntnis verschiedener Eigenschaften der Haut in bezug auf Strahlung und Wärmeleitung erforderlich. Die dazu nötigen Unterlagen wurden im wesentlichen nachBüttner [1] in Form der entsprechenden Konstanten verwendet. Eine Hyperthermie auf 41° wurde deswegen gewählt, weil nachde Rudder [4] dabei in der Hälfte der beobachteten Fälle bereits letaler Hitzschlag auftritt. Als Außenbedingungen wurden angenommen, daß die Lufttemperatur 30° betrage und während des ganzen Einstrahlungsprozesses sich nicht wesentlich ändere, ferner, daß Windstille herrsche. Die Einstrahlungs-intensität wurde konstant vorausgesetzt und ebenso der Wärmeverlust der Hautoberfläche durch Abstrahlung und Verdunstung. Den Berechnungen wurde schließlich noch die Annahme zugrunde gelegt, daß es sich um völlig schwitzende Haut handelt, also der größtmögliche Wärmeverlust durch Verdunstung auftritt. Das Ergebnis ist für verschiedene Einstrahlungs-intensitäten und verschiedene Werte der Luftfeuchte aus Tabelle 3 ersichtlich. Es ergibt sich daraus, daß bis zu einer Einstrahlungsintensität von 1,0 cal pro cm² und Minute die Gefahr einer raschen Hyperthermie nicht besteht. Dagegen ist bei einem Ansteigen der Einstrahlungsintensität auf 1,5 cal pro cm² und Minute, was im Einzelfall in unseren Breiten erreicht wird, in niedrigen Breiten jedoch häufig realisiert sein dürfte, die Zeitspanne bis zu einer Hyperthermie auf 41° verhältnismäßig gering und liegt je nach der Luftfeuchte zwischen einer viertel und einer halben Stunde.

Summary

In applying a formula derived for other purposes for the warming of the surface of a medium pervious to radiation (Reuter [2]) it is attempted on certain conditions to compute the span of time of hyperthermy of a human skin surface raised from originally 33° up to 41°. For the computation the knowledge of several skin qualities with regard to radiation and heat conductivity is needed. The essential data are used afterBüttner [1]) in the form of the corresponding constants. A hyperthermy up to 41° was chosen because, according tode Rudder [4], this is the critical temperature where in half of the cases a letal apoplexy ensues already. As to open air conditions the temperature is assumed to be 30° and not to change essentially during the process of incoming radiation. Besides there must be a calm. Both the insolation intensity and the loss of heat of the skin surface by outcoming radiation and evaporation are supposed to be constant. The computations are based on the supposition that the skin is totally perspiring which represents the utmost loss of heat by evaporation. The result is shown on table 3 for different insolation intensities and different values of atmospheric humidity. Hence it follows that up to an insolation of 1,0 cal/cm² min the danger of a rapid hyperthermy does not exist. Whereas in a rising of the insolation to 1,5 cal/cm² min which is now and then reached in our latitudes but often realised in lower latitudes, the span of time for a hyperthermy up to 41° is relatively small and amounts according to atmospheric humidity to between a quarter and half an hour.

Résumé

On tente de calculer le temps nécessaire, sous certaines conditions, pour porter de 33° à 41° la température de la peau humaine à l'aide d'une formule établie dans un autre but et qui donne l'échauffement de la surface d'un corps transparent pour les radiations envisagées (Reuter [2]). Il faut pour cela connaître certaines propriétés de la peau en ce qui concerne le rayonnement et la conductibilité calorifique. Les données nécessaires ont été empruntées àBüttner [1] sous la forme de constantes appropriées. On a choisi une hyperthermie atteignant 41° parcequ'alors d'aprèsde Rudder [4] dans ces conditions dans la moitié des cas observés il y a insolation mortelle. On suppose pour le calcul que la température de l'air est de 30°, constante pendant toute la durée de l'expérience, et que l'air est calme. De plus on suppose un rayonnement incident invariable et une perte de chaleur constante de la peau par émission et évaporation. On admet enfin que la peau est en état de pleine sudation et que par conséquent les pertes de chaleur par évaporation sont maxima. Le tableau 3 montre les résultats pour différentes intensités de rayonnement et pour différentes valeurs de l'humidité. Il en résulte que jusqu'à une intensité de rayonnement de 1,0 cal. par cm² et par minute il n'y a pas de danger d'hyperthermie rapide. Par contre si le rayonnement atteint 1,5 cal. par cm² et par min., conditions parfois réalisées sous nos latitudes et fréquentes sous des latitudes plus basses, le seuil de l'hyperthermie à 41° est assez court et se trouve compris entre 1/4 d'heure et 1/2 heure, suivant l'humidité.