Thermotherapie Möglichkeiten und Grenzen der thermischen Adaptation

Journal/Book: Z. Phys. Med. Baln. Med. Klim. 14 (1985) 21-31. 1985;

Abstract: Aus dem Physiologischen Institut der Justus-Liebig-Universität Gießen Anschr. d. Verf.: Prof. Dr. Kurt Brück Physiologisches Institut der Justus-Liebig-Universität Aulweg 129 6300 Gießen Unter Adaptation oder Akklimatisation versteht man die Modifikation von Organen und Funktionssystemen die sich bei anhaltender oder wiederholter Belastung innerhalb des Individuallebens einstellen (Adolph 1956). Adaptation im Verlauf von Generationen - genetische Adaptation - soll hier außer Betracht bleiben. Die Abb. 1 (o. Abb) gibt einen Überblick über die bisher nachweisbaren thermoadaptativen Modifikationen. Zunächst kann man unterscheiden zwischen morphologischen und funktionellen Modifikationen. Die effektivste Modifikation auf Kältebelastung ist sicherlich die Zunahme der Wärmeisolation durch Fellwachstum und Vermehrung des subcutanen Fettpolsters. Die Felldicke wird zwar im Sinne einer Jahreszeitperiodik variiert (gesteuert durch die Tageslänge) aber sie kann auch durch den Stressor Kälte stimuliert werden wie an Katzen gezeigt wurde die an 5°C Umgebungstemperatur adaptiert waren (Hensel 1981). Als Beispiel für die Modifikation der Körpergestalt seien Veränderungen genannt die sich bei Aufzucht junger Schweine unter verschiedenen thermischen Umgebungstemperaturen ergaben: Bei den in Kälte aufgezogenen Schweinen war die Körpergestalt gedrungener die Anhangsorgane wie Ohren und Schwanz kürzer (Weaver & Ingram 1969); dies bedeutet eine Verminderung des Oberflächenvolumenverhältnisses und damit Begünstigung der Wärmekonservierung. Die genannten morphologischen Veränderungen betreffen das sogenannte passive System der Thermoregulation (o. Abb. 1). Eine weitere morphologische Modifikation ist die Ausbildung von braunem Fettgewebe (Brown Adipose Tissue BAT das dem Organismus eine zusätzliche Quelle der Wärmebildung neben Kältezittern bietet nämlich die zitterfreie Wärmebildung (NST = nonshivering thermogenesis). Die funktionellen Modifikationen die eine Anpassung des Regelsystems bewirken lassen sich auf zwei Basismechanismen zurückführen (o. Abb. 1): 1. Kapazitätsänderung der Effektorsysteme 2. Veränderungen der Charakteristik des Regelsystems - Schwellenlage Empfindlichkeit der Reaktionen Sollwertverstellung (Brück 1981). Kapazitätsänderung von Effektorsystemen Die Kapazitätsänderung von Effektorsystemen ist Grundlage für eine Erweiterung des Operationsbereiches der Thermoregulation das ist der Umgebungstemperaturbereich innerhalb dessen die Körpertemperatur durch Einsatz autonomer Steilvorgänge konstant gehalten werden kann. Ein eindrucksvolles Beispiel für die Ausweitung des Operationsbereiches in Richtung auf die Kälteseite durch Vermehrung von BAT und damit NST geben Versuche von Heldmaier et al. 1982 am Djungarischen Hamster (Phodopus sungorus. Während des Winters steigt die maximale thermoregulatorische Wärmebildungskapazität von 40 auf über 80 W/kg (Vergleichswerte vom Menschen: Ruhe 1 bei maximalem Kältezittern 5 W/kg) an. ... ___MH

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