Bewegungssystem

Wärmebildung und Wärmeabgabe

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menschwarmeDer Mensch gehört zu den gleichwarmen (homoiotherm) Lebewesen. Auch bei wechselnder Umgebungstemperatur bleibt seine Körpertemperatur konstant.

Dieses gilt allerdings nur für die Körperhöhlen, in denen eine gleichbleibende Kerntemperatur von etwa 37 Grad Celsius herrscht. Um diese Kerntemperatur aufrecht zu erhalten, müssen Wärmebildung und -aufnahme in einem Gleichgewicht mit der Wärmeabgabe stehen.

Diese Thermoregulation geschieht über ein Steuerzentrum des Gehirns, den Hypothalamus. Er beeinflusst alle vegetativen Prozesse und ist damit ein wichtiges Organ, um das innere Milieu des Körpers zu regeln.

Die Wärmebildung ist abhängig von seinem Energieumsatz. Befindet sich der Körper in einem Ruhezustand, übernehmen über die Hälfte der Wärmeproduktion die inneren Organe (vor allem die Leber); Haut und Muskulatur sind zu etwa 20 Prozent beteiligt. Arbeitet der Körper, nimmt die Wärmebildung insgesamt stark zu, der Anteil der Muskulatur an diesem Prozess beträgt nun an die 90 Prozent.

”Friert“ der Körper, kann er sich zusätzlich durch das ”Zittern“ der Muskeln Wärme verschaffen. Außerdem tragen Schilddrüsenhormone und die Steigerung von hormonell angesteuerten Stoffwechselvorgängen innerhalb der Leber und der Muskeln (Adrenalin, Noradrenalin, Serotonin) zur Erhöhung der Wärmebildung bei.

Zur Wärmeabgabe wird die im Körperinneren gebildete Wärme mit dem Blutstrom an die Oberfläche des Körpers, also die Haut, gebracht. Dieses funktioniert allerdings nur, wenn die Temperatur der Haut geringer als die des Körperinneren ist.

Wichtig ist beim Transport der Wärme vor allem die Durchblutung der Haut. Bei Frauen kühlt der Körper langsamer als bei Männern aus, denn sie besitzen ein besser ausgebildetes und besser verteiltes Unterhautfettgewebe als Männer.

Wärme wird zum einen durch Strahlung und Konvektion (z.B. Wind, der auf die Haut trifft) abgegeben. Dieses ist nur in ausreichendem Maße möglich, wenn Dinge der Umgebung bzw. die Außentemperatur kühler als die Haut sind. Arbeitet der Körper stark oder sind die Außentemperaturen wesentlich höher, wird die Wärme des Körpers durch Verdunsten von Wasser abgegeben.

Das geschieht durch ”unsichtbare Hautatmung“ (Perspiratio insensibilis), eine normale Ausscheidung des bei der Atmung entstehenden Wassers über die Haut in Form von Wasserdampf. Ebenfalls beteiligt sind natürlich die Schweißdrüsen (Glandulae sudoriferae).

Von diesen Knäueldrüsen münden etwa 200 Millionen an der Körperoberfläche, besonders zahlreich auch an Handflächen und Fußsohlen.

Bei normaler Temperatur sondert der Körper 300 – 500 ml Schweiß am Tag ab. Bei hohen Temperaturen und körperlicher Anstrengung ist es ein Vielfaches dieser Menge. Die Schweißzusammensetzung variiert. Neben Wasser ist im Schweiß auch Kochsalz enthalten. Ammoniak und Eiweiß sind ebenfalls Schweißbestandteile.

Die Absonderung dieser Stoffe über die Haut kann die Nierenfunktion allerdings nicht ersetzen.

Wichtig ist, dass bei hoher Schweißabsonderung neben der Flüssigkeitsmenge der Verlust an Kochsalz wieder ausgeglichen wird. Die Schweißabgabe (Perspiratio insenibilis) wird vom Nervensystem und von Hormonen gesteuert.

Erhöhte Schweißabgabe ist nicht nur Folge von Temperaturschwankungen, sondern auch zum Beispiel von Nervosität (Angstschweiß) .

Für die Verdunstung von Wasser wird Wärmeenergie benötigt. Durch den Verbrauch dieser Energie führt die Verdunstung zur Abkühlung des Körpers. Hauptziel ist dabei, die Körpertemperatur auf „normal“, also um 37 °C, zu halten.

Durch Anpassung an die Außentemperaturen (Akklimatisation) wird die Wirksamkeit des Wärmehaushalts erhöht. Trockenes Klima vermindert die Verdunstung gegenüber einem Klima mit hoher Luftfeuchtigkeit. Auch die richtige Kleidung ist entscheidend für die Wärmeregulierung.

Zu dicke und luftdichte Kleidung verhindert die Verdunstung des Schweißes.

Eine zu große Wärmestauung im Körper führt zum plötzlichen Versiegen der Schweißproduktion und zur Erhöhung der Körpertemperatur. Hirnstörungen können die Folge sein, der Mensch wird bewusstlos. Man spricht vom Hitzschlag (Heliosis). Wenn nicht sofortige Hilfe erfolgt, besteht Lebensgefahr.

Fieber hingegen wird durch Bakterien oder Viren hervorgerufen. Die von ihnen abgesonderten Giftstoffe erhöhen die Körpertemperatur, sie schieben die Wärmeabgabe auf ein höheres Niveau.

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