Physiologie Mensch –
Thermoregulation

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Temperaturregulation des menschlichen Körpers

Temperatursinn (Wärmesinn, Thermorezeption) ist die Fähigkeit des Menschen, Unterschiede bzw. Änderungen der Umgebungstemperatur wahrzunehmen. Der Begriff Thermoregulation (Temperaturregulation, Körpertemperaturregulation) umfasst alle Mechanismen des menschlichen Körpers zur Aufrechterhaltung einer konstanten Körperkerntemperatur der stoffwechselreichen, viszeralen Anteile von Kopf und Rumpf. Der menschliche Körper besitzt eine Kerntemperatur von 37°C. Diese Temperatur ist fest und unabhängig von Wärmebildung und Wärmeabgabe.

Physiologie Thermoregulation, Wärmeregulation im Körper des Menschen

System der Thermoregulation, Regelsystem zur Wärmebildung und Wärmeabgabe im Körper des Menschen; Steuerung durch Zentrum (Kühlzentrum und Erwärmungszentrum) im Hypothalamus.


Wärme bildet der Stoffwechsel in den Organen des Kernes, wie Leber, Herz und Gehirn, und bei Arbeit im Muskel. Konvektion im Blut und Leitung führen die Wärme in die Körperschale zur Haut. Hier geben Strahlung, Leitung und Schweißverdunstung die Wärme an die Umwelt ab. Die Körperschale beinhaltet vor allem die stoffwechselarmen, peripheren Anteile der Extremitäten und die gesamte Haut; die Körperschalentemperatur wird die Körperkerntemperatur abgegrenzt.

Kaltrezeptoren und Warmrezeptoren im Regelsystem

Das Gleichgewicht von Wärmebildung und Wärmeabgabe hält die Temperatur fest und muss dafür bei Belastung reguliert werden. Die Thermoregulation ist ein Regelsystem, sie verstellt Wärmebildung und Wärmeabgabe auf mehreren Wegen bei Arbeit oder Umweltveränderungen.
Als Fühler messen Kaltrezeptoren und Warmrezeptoren den Istwert von Haut und Kern. Sie melden Wärmeverlust bei Auskühlung oder Überwärmung bei hohem Stoffwechsel oder Wärmestau. Entsprechende rezeptive Endigungen finden sich innerhalb der Dermis (Stratum papillare) und Epidermis (Stratum basale). Gemäß ihrer Reizspezifität differenziert man Kaltrezeptoren und Warmrezeptoren:
Kaltrezeptoren reagieren in einem Sensitivitätsbereich von 20 bis 32 °C auf eine Temperaturabnahme mit Steigerung ihrer Entladungsfrequenz; Warmrezeptoren detektieren entsprechend eine Temperaturerhöhung in einem Arbeitsbereich von 32 bis 42°C.

Kühlzentrum und Erwärmungszentrum des Menschen

Kühlzentrum und Erwärmungszentrum im Hypothalamus wirken als Regler. Sie besitzen Verbindungen zu Zentren von Kreislaufregulation und Schweißregulation, Motorik, hormonellen Systemen und der Verhaltensregelung des Zentralnervensystems (ZNS). Damit regeln sie den Wärmehaushalt nach Soll- und Istwerten.
Als Stellglieder arbeiten alle Mechanismen der Wärmebildung zur chemischen und der Wärmeabgabe zur physikalischen Thermoregulation:
Die Wärmebildung steuern die motorische Einstellung des Tonus im Muskel und die Stoffwechselhormone, wie Thyroxin, z.B. in der Leber.
Die Wärmeabgabe wird wird vermindert durch Drosseln der Hautdurchblutung und vermehrt bei Öffnen der Hautkapillare. Sie steigt stark durch Verdunsten von abgegebenem Schweiß.
Die Verhaltensweisen zur Wahl leichter oder dicker Kleidung, Aufenthalt in vor Wärmeverlust oder Wärmebelastung schützenden Räumen usw. sind bewusste Handlungsmuster für die Thermoregulation.

Veränderung im hypothalamischen Regulationszentrum

Die Einstellung des Sollwertes kann im ZNS verändert werden, so schieben ihn starke allgemeine Aktivität bei Arbeit oder Fremdeinwirkungen durch Pyrogene (Stoffe mit Fieber erzeugenden Eigenschaften) im Fieber auf höhere Werte. Beim gesunden Menschen beträgt die Körpertemperatur etwa 37°C. Bei fiebrigen Krankheiten jedoch wird der Sollwert durch das hypothalamische Regulationszentrum erhöht und die Körpertemperatur heraufgesetzt. Bereits bei ca. 37°C Kerntemperatur im Körper antwortet der Fiebernde daher mit Erwärmungsprozessen (Schüttelfrost, Extremform des Kältezitterns). Das Abklingen des Fiebers bedeutet, dass der Sollwert wieder auf den normalen Wert von 37°C erniedrigt wird. Fiebersenkende Medikamente ändern den Sollwert des Regelkreises. Ein kalter Wadenwickel ist regeltheoretisch eine Störgröße, auch durch verschiedene Narkotika wird der Sollwert der Kerntemperatur verändert, in diesem Fall gesenkt.



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Regelzentrum Hypothalamus Thalamus ventralis zur Thermoregulation Temperaturregulation des Menschen

Hypothalamus (Thalamus ventralis) mit Hypophyse (Hirnanhangdrüse), Teil des Zwischenhirns (Diencephalon), der als oberstes Regulationszentrum auch die Körpertemperatur des Menschen steuert.

Physiologie Wärmeregulation des Menschen, Thermoregulation der Haut bei Kälte und Wärme
Thermoregulation (Temperaturregulation, Körpertemperaturregulation) der Haut, Mechanismen der Wärmeabgabe.

Thermorezeptoren Kälterezeptoren und Wärmerezeptoren der Haut, Kaltrezeptor Krause-Endkolben und Warmrezeptor freie Nervenendigung
Thermorezeptoren (Wärmerezeptoren, Kälterezeptoren) der Haut; Kaltrezeptor Krause-Endkolben (Krause-Körperchen, kleinere Variante des Vater-Pacini-Körperchens) und freie Nervenendigung (Nozizeptor oder Thermorezeptor).

Bilder: © Frank Geisler 2016

Im medizinischen Bildarchiv www.medical-pictures.de können die Grafiken per Download erworben werden.

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