Wie reagiert und reguliert der Körper Wärme?

Wir Warmblüter haben die Fähigkeit, unsere innere „Betriebstemperatur“ unabhängig von den Umgebungsbedingungen konstant zu halten. Das hat den Vorteil, dass wir auch in der kälteren Jahreszeit leistungsfähig sind, im Gegensatz zu den wechselwarmen Tieren, denen es bei niedrigen Temperaturen sichtlich schwer fällt, aktiv zu bleiben. Die optimale innere Betriebstemperatur des Menschen liegt bei ca. 37 °C, man bezeichnet diese auch als normale Körperkerntemperatur. In der Wissenschaft streitet man ein wenig darüber, was denn nun eigentlich die Körperkerntemperatur ist und wo man diese messen kann. So herrschen in der Leber, dem biochemischen Labor des Körpers, höhere Temperaturen. Die rektale Messung gilt heute aber immer noch als am aussagekräftigsten.

Bei ca. 37 °C laufen die biochemischen Prozesse in den Organen mit einem hohen Wirkungsgrad ab. Allerdings liegt dieser je nach Stoffwechselbereich dennoch nur bei mageren 40 – 60 Prozent. Der Rest der Energie wird als „biochemische Verbrennungswärme“ abgegeben. Im Vergleich dazu erreichen moderne Elektromotoren einen Wirkungsgrad von über 90 %. Das bedeutet, dass 90 % des eingesetzten Stroms auch tatsächlich in Bewegungsenergie umgesetzt werden. Nur 10 % gehen als „Wärme“ verloren.

Damit vom Körper überschüssige Wärme geregelt abgegeben werden kann, transportiert das Blut Wärme aus dem Körperinneren zu den Extremitäten und der Haut. Über die Haut wird diese thermische Energie als Infrarot-C-Strahlung an die Umwelt abgegeben (Wärmeabstrahlung). Das Blut wird dadurch gekühlt und gelangt danach wieder ins Körperinnere. Über die Durchblutung der Peripherie und der Haut kann also die Wärmeabgabe gesteuert werden. Muss Wärme abgegeben werden, wird die Durchblutung in der Peripherie erhöht – die Haut erscheint rot. Reicht das nicht aus, setzt die Schweißbildung ein. Der Schweiß verdunstet (Verdunstungskälte), wobei die dafür notwendige Wärmeenergie der Haut entzogen wird – Haut und Blut werden dadurch gekühlt. Abtropfender Schweiß ist daher für die Wärmeregulation nutzlos. Wenn es zu kalt ist, wird die Durchblutung in der Peripherie auf ein Minimum gedrosselt, um möglichst viel Wärme im Körper zu behalten. Die Muskeln fühlen sich steif an und die Haut erscheint blass und kalt. Ist uns immer noch kalt, beginnen wir zu zittern, um mit Muskelarbeit zusätzliche Wärme zu erzeugen (aktive Wärmeproduktion).