11.3 : Körpertemperatur

Die in Grad gemessene Körpertemperatur wird durch das Gleichgewicht zwischen Wärmeproduktion und Wärmeabgabe an die Umgebung bestimmt. Bei starker körperlicher Anstrengung produziert der Körper beispielsweise mehr Wärme, wodurch er schwitzt und diese Wärme abgibt. Trotz extremer Umweltbedingungen und körperlicher Anstrengung hält das menschliche Temperaturkontrollsystem eine konstante Körperkerntemperatur aufrecht (die Temperatur des Tiefengewebes, d. h. des Gewebes, das sich unter der Haut und anderen oberflächlichen Geweben befindet). Im Gegensatz dazu schwankt die Oberflächentemperatur in Abhängigkeit von der Durchblutung der Haut und dem Ausmaß der Wärmeabgabe.

Wärme wird durch Stoffwechselaktivitäten im Kerngewebe des Körpers erzeugt, durch zirkulierendes Blut an die Hautoberfläche übertragen und dann an die Umgebung abgegeben. Die Körperkerntemperatur liegt typischerweise zwischen 36,0 °C (97,0 °F) und 37,5 °C (99,5 °F) und ist damit tendenziell höher als die Körperoberflächentemperatur. Die Kerntemperaturen werden üblicherweise am Trommelfell (Ohr) oder am Rektum mithilfe nicht-invasiver Methoden wie Infrarot-Thermometer oder invasiver Überwachungsgeräte wie Thermoelementen gemessen. Diese Geräte können auch Temperaturen in der Speiseröhre, der Lungenarterie oder der Blase messen. Die Oberflächentemperaturen des Körpers werden im Mund- (sublingualen), Achsel- (Unterarm-) und Hautoberflächenbereich mithilfe von Methoden wie Mund- oder Achselthermometern oder Wärmebildkameras gemessen.

Die Thermoregulation, das empfindliche Gleichgewicht zwischen Wärmeverlust und Wärmeproduktion, ist ein komplexer Prozess, der durch physiologische und Verhaltensmechanismen aufrechterhalten wird. Der Hypothalamus, ein kleines, aber mächtiges Organ zwischen den Gehirnhälften, spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Körpertemperatur, indem er selbst geringfügige Temperaturschwankungen erkennt. Der vordere Hypothalamus steuert beispielsweise den Wärmeverlust durch Schwitzen, Vasodilatation (Erweiterung der Blutgefäße) und Hemmung der Wärmeproduktion, um die Wärmeableitung zu erleichtern. Wenn die Innentemperaturen steigen, wird der Blutfluss in die oberflächlichen Venen umgeleitet, um die Wärmeabgabe zu optimieren, was die komplizierten Mechanismen verdeutlicht.

Wenn umgekehrt der hintere Hypothalamus feststellt, dass die Körpertemperatur unter dem Sollwert liegt, aktiviert er Wärmespeichermechanismen. Beispielsweise versucht der Körper, bei kaltem Wetter draußen Wärme zu speichern. Durch die Vasokonstriktion werden die Blutgefäße verengt, die Durchblutung der Haut und der Extremitäten verringert und dadurch der Wärmeverlust minimiert. Wenn eine weitere Wärmespeicherung erforderlich ist, werden willkürliche Muskelkontraktionen und Zittern ausgelöst, um Wärme zu erzeugen.

Wärmeproduktion und -verlust:

Die Wärmeproduktion ist ein faszinierendes Nebenprodukt des Stoffwechsels, der chemischen Reaktionen, die in allen Körperzellen ablaufen. Mehrere Faktoren können diese Reaktionen beeinflussen, wie z. B. Aktivitäten, die sie verstärken, die Erhöhung der Stoffwechselrate und die Wärmeproduktion. Umgekehrt erzeugt ein langsamerer Stoffwechsel weniger Wärme. Wärme wird in Ruhe, bei willkürlichen Bewegungen, bei unwillkürlichem Zittern und bei der Thermogenese ohne Zittern durch Kontraktion der pilomotorischen Muskeln erzeugt, was zu einer Piloerektion oder „Gänsehaut“ führt, um den Wärmeverlust zu minimieren. Diese Vielfalt an Methoden zur Wärmeerzeugung verdeutlicht die Komplexität des menschlichen Körpers.

Die Haut ist der Hauptort des Wärmeverlusts, wo die Wärme des zirkulierenden Blutes auf die Hautoberfläche übertragen wird. Hier können sich arteriovenöse Shunts – Verbindungen zwischen Arteriolen und Venolen direkt unter der Haut – öffnen, um Wärme entweichen zu lassen, oder schließen, um Wärme zu speichern. Der kontinuierliche Wärmeverlust durch die Haut erfolgt durch Strahlung, Leitung, Konvektion und Verdunstung, beeinflusst von der Hautstruktur und der Umgebung.