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Kalte Thermogenese - Wärmeregulation

Wie funktioniert der Wärmehaushalt des Menschen?


Lesezeit:

5min

Was erfährst du:

  • Wie unser Körper bei Kälte und Wärme funktioniert
  • was eine muskuläre und eine chemische Thermogenese ist


Thermogenese - Wärmehaushalt des Menschen


In diesem Artikel soll es um die Regulation des Körpers gehen, wenn uns kalt wird! Wir Menschen sind homoiotherme (gleichwarme) Lebewesen. egal welche Umgebungstemperatur herrscht, unsere Körpertemperatur wird nahezu konstant bei ca. 37°C gehalten. Hier unterscheidet man noch einmal zwischen den Körperhöhlen (Körperkern) und die Gliedmaßen, welche poikilotherm (wechselwarm) sind.

 

Unsere Wärmeproduktion hängt von unserem Energieumsatz ab. Hier sind die Energieträger Kohlenhydrate und Fette entsprechend zu benennen. Natürlich liefert auch Alkohol und Eiweiß unserem Körper Energie.

 

Ersteres stellt eine neurotoxische Quelle dar und Eiweiß eine sekundäre Quelle. Je nach dem, ob man sich in Ruhe befindet oder körperlich aktiv ist, schwankt der Anteil der wärme produzierenden Gewebe und Organe.

  • bei Ruhe erzeugen die Körperwärme
    • ca. 56% die inneren Organe
    • ca. 18% Muskulatur & Haut
  • bei körperlicher Aktivität
    • steigt der Anteil der Muskulatur  auf bis zu 90% an

Wärmehaushalt des Menschen

Wie reguliert sich dein Körper bei Wärme & Kälte?


Wenn der Körper ca. 37°C Kerntemperatur behalten muss, dann gibt es verschiedene Mechanismen, welcher er einsetzt, dass dies so bleibt. Auf diese möchte ich hier als Einstieg einmal eingehen.

 

Zum einen können wir selber Wärme produzieren (dies ist wichtig bei der kalten Thermogenese) und wir können Wärme abgeben. Ist die Umgebungstemperatur zur Hoch, gibt der Körper die Wärme ab (Schwitzen, Dilatation der Hautgefäße,  Umleitung des venösen Rückstroms aus den Extremität von der Tiefe in die Oberfläche) und ist sie zu kalt, produziert der Körper sie selber (Muskelzittern, zitterfreie Wärmebildung aus braunem Fettgewebe).

 

Zwischen Zittern und Schwitzen existiert die sogenannte thermoneutrale Zone. Diese befindet sich zwischen 27 und 32°C. Diese Temperatur ist aber auch gleichzeitig abhängig von der Luftfeuchte (ca. 50%) und der Windgeschwindigkeit (ca. 0,1m/s) abhängig.

 

Wenn unser Körper durch Abkühlung oder der eigenen Wärmebildung die Körpertemperatur aufrecht erhalten kann, dann begeben wir uns in Gefahr. darüber hinaus können wir uns nur durch unser Verhalten schützen.

 

Als Barfußläufer gehe ich zwar sehr gerne durch den Schnee, aber auch hier gibt es seine Grenzen, welche man respektiert und akzeptiert oder man verliert halt seinen Zeh oder gar mehr. Gleiches gilt extrem hohen Temperaturen.

 

Die Anpassung an hohe Temperaturen (Tropen) geht nicht von einem Tag zum Anderen. Die Schweißproduktionsrate muss angepasst werden, der Salzgehalt im Sekret muss sinken und der Durst muss reguliert werden. Wenn du also die Vorteile von Wärme (zum Beispiel Sauna) und Kälte (Eisbaden, kalt duschen, ...) nutzen möchtest, dann überstürze es nicht.



Wie reguliert dein Körper seine Körperwärme?


Wir besitzen verschiedene Thermostate in unserem Körper, welche die Umgebungs- und Kerntemperatur messen. Das Kontrollzentrum unserer Temperatursteuerung sitzt im Hypothalamus.

 

In der Haut liegen die sensorischen, peripheren Thermorezeptoren. Man könnte es auch als Frühwarnsystem des Körpers bezeichnen (antizipatorische Regulation). Die Thermorezeptoren gehören zu den PD-Rezeptoren (Proportional-Differenzial-Rezeptoren).

 

Das bedeutet, dass die Rezeptoren einmal die Temperatur und die Geschwindigkeit der Temperaturänderung messen. Wir besitzen Flächen, welche besonders auf Kälte oder Wärme reagieren.

 

Je nach Region ist die Verteilung unterschiedlich. Zum Beispiel besitzen wir mehr Kälterezeptoren pro Quadratzentimeter auf der Zunge als in den Handflächen. Auch nehmen wir Temperaturen ab 45-50° C nicht mehr als Temperatur wahr, sondern als Schmerz.

 

Die Interaktion zwischen den Sinnesrezeptoren ist noch nicht vollständig geklärt. Zum Beispiel wird bei Wärme der Krause-Endkolben, ein Mechanorezeptor, welcher wiederum ein Verwandter des Vater-Pacini-Körperchens ist, getriggert. Bei Kälte reagiert auch der Golgi-Apparat, welcher auch Dehnung der Muskulatur registriert. Wenn sich die Umgebungstemperatur verändert, dann reagiert folgen verschiedene Reaktionen um die Kerntemperatur zu halten.

 

In der Grafik findest du cholinerge und adrenerge Neuronen. Beides arbeiten mit der chemischen Weiterleitung, nur ist der Neurotransmitter ein anderer (cholinerge = Acethylcholin ACh, adrenogene = Katecholamine). Am Ende kommt es immer zu einer Schweißsekretion, Gefäßerweiterung oder Verengung, zum Zittern oder der Wärmeproduktion ohne Zittern.



Wärmeregulation Mensch

Kalte Thermogenese - wenn es draußen kalt wird.


Wie oben beschrieben gibt es verschiedene Möglichkeiten sich gegenüber Wärme und Kälte an zu passen und Vorteile für den Körper mit sich bringen (auch Wärme hat Vorteile für den Körper - HPS - Hitzeschockproteine) sind für den Körper nützlich). Zurück zur Kälte.

 

Welche Möglichkeiten hat der Körper bei Kälte?

  • Muskuläre Thermogenese
    • Muskeltonus steigt an
    • schnelles Kontrahieren der agonistischen & antagonistischen Muskeln - Zittern - welches sich auch mit Gänsehaut zeigt
    • willkürliche Bewegung (man fängt an sich zu bewegen, wenn einem kalt ist)
  • chemische Thermogenese
    • zitterfreie Thermogenese (non-shivering thermogenesis) - auf die, wenn es um Kältebäder & Co geht abgezielt wird


Zusammenfassung zur Wärmeregulation.


Wie du siehst, haben wir verschiedene Möglichkeiten uns warm zu halten. Thermogenese ist etwas natürliches und unser Körper hat sich in beide Richtungen angepasst! Nutzen wir doch beide Richtungen (bestenfalls Saisonal oder über Sauna- bzw. Kältegänge.


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Carsten Wölffling

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Bis bald & lebe natürlich gesund!

 Dein Coach Carsten Wölffling von Functional Basics

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