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Wärme.
[* 3] Thermometrische Messungen haben dargethan, daß zahlreiche Tiere eine ihnen eigne,
nur geringen Schwankungen ausgesetzte und von der Temperatur der Außenwelt ganz unabhängige Körpertemperatur oder Eigenwärme
besitzen. Dieselbe ist im hohen Norden
[* 4] nicht geringer als unter den Tropen, und man bezeichnet derartige Tiere als warmblütige
oder homöotherme (konstant temperierte) Tiere. Andre Organismen besitzen eine schwankende, wesentlich
von der Temperatur des sie umgebenden Mediums abhängige Temperatur, man nennt sie kaltblütige oder richtiger poikilotherme
(variabel temperierte) Organismen.
Bei ihnen ist die Energie der Oxydationsprozesse so gering, daß die Eigenwärme nur wenige Grade höher als die Temperatur
der Umgebung ist. Ein ganz eigentümliches Verhalten bieten einige Säugetiere (Fledermaus, Igel, Murmeltier,
Hamster etc.), welche man als Winterschläfer bezeichnet hat; diese sind während der wärmern Jahreszeit homöotherm, verfallen
aber in der kältern Jahreszeit in einen eigentümlichen Erstarrungszustand, in welchem der ganze Stoffwechsel auf ein äußerst
geringes Maß beschränkt ist, und in welchem sie sich ganz wie die Kaltblüter verhalten.
Die t. W. wird nun in den Geweben des Organismus gebildet, und zwar resultiert sie aus dem ganzen Cyklus von Veränderungen,
den man als Stoffwechsel bezeichnet. Ganz besonders müssen wir die Drüsen und die Muskeln
[* 6] als Hauptquellen
der Wärme bezeichnen. Es ist möglich, die durch eine einzige Muskelkontraktion bewirkte Temperatursteigerung nachzuweisen.
Trotz der sehr ungleichen Wärmemengen, welche in den verschiedenen Organen gebildet werden, verteilt sich die gebildete Wärme
ziemlich gleichmäßig über den ganzen Organismus; dieses wird bewirkt durch direkte Berührung der verschiedenen
Organe,
weit mehr aber noch mittels einer durch den Blutstrom hergestellten wärmeleitenden Verbindung.
Auf diese Weise erreichen die in den einzelnen Organen gebildeten Wärmemengen selbst solche Körperteile, welche für sich
gar keine Wärme erzeugen. Das Resultat dieser Ausgleichung ist eine annähernd konstante Temperatur des
ganzen Organismus. Oxydationen sind nun die verbreitetsten, durchaus aber nicht die ausschließlichen Erzeuger der Wärme; Wärme
wird vielmehr bei allen chemischen Prozessen frei, bei denen der Vorrat an Spannkraft sich mindert. Dieser Punkt ist deshalb
von Bedeutung, weil im tierischen Körper neben Oxydationsprozessen komplizierte Spaltungsvorgänge eine wichtige
Rolle spielen.
Die eigne Natur der im Tierkörper verlaufenden Prozesse ist daher von keinem Einfluß auf die Verbrennungswärme; die gebildete
Wärme ist vielmehr durch die Anfangs- und Endzustände der Körper gegeben und hängt durchaus nicht von den Zwischenstufen
ab, welche die Körper durchlaufen. Das Prinzip von der Erhaltung derKraft
[* 7] fordert ja, daß bei einem Prozeß,
der aus mehreren getrennten Akten zusammengesetzt ist, eine Wärmemenge entsteht, die derjenigen völlig gleich ist, welche
beim Ablaufen des Prozesses in einem Akt gebildet wird. Folgende Tabelle enthält die Verbrennungswärme einiger für den Organismus
bedeutungsvoller Substanzen:
1) durch Strahlung von der freien Körperoberfläche. Das Quantum dieser Wärme wird unter sonst gleichen Verhältnissen um
so größer sein, je erheblicher die Temperaturdifferenz zwischen dem Körper und der umgebenden Luft sich gestaltet.
2) Durch Leitung, und zwar leitet der KörperWärme a) an kältere Gegenstände, die seine Oberfläche
berühren, Luft, Kleidung etc.; b) an die in die Lungen gelangende Luft; c) an die in den Verdauungsapparat gelangenden Substanzen;
d) an das in den Lungen und an der Körperoberfläche verdunstende Wasser. Um zu einer ungefähren Vorstellung von der Verteilung
der Wärmeabgabe auf die verschiedenen Posten zu gelangen, sei angegeben, daß Helmholtz den durch Erwärmung
der Nahrung entstandenen Verlust auf 2,6 Proz., den Verlust durch
Erwärmung der Atmungsluft auf 5,2, denjenigen durch Wasserverdunstung auf 14,7
Proz. schätzt, während er den ganzen Rest durch die Körperoberfläche zur Verausgabung gelangen läßt.
Da sowohl Wärmebildung als Wärmeabgabe großen Schwankungen ausgesetzt ist, die Eigenwärme aber stets
konstant bleibt, so muß der Organismus über Vorrichtungen verfügen, welche seine Temperatur regulieren. Bei der Betrachtung
dieser regulatorischen Einrichtungen haben wir zu unterscheiden zwischen solchen, welche auf die
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Wärmeerzeugung, und solchen, welche auf die Wärmeabgabe einwirken. Von den Einflüssen der ersten Art ist in erster Linie
die Nahrungszufuhr zu nennen. In der Kälte ist das Bedürfnis nach Nahrungsaufnahme größer als in der Wärme. Ein zweites
Mittel dieser Art ist die Muskelarbeit. In der Kälte suchen die Organismen durch vermehrte Muskelkontraktionen
Wärme zu bilden, in der Wärme vermeiden sie Muskelarbeit am liebsten ganz. Unter den regulatorischen Vorrichtungen, welche
auf die Wärmeausgabe einwirken, kommt in erster Linie der die äußere Haut
[* 9] und die Lungen passierende Blutstrom in Betracht.
Diese Vorrichtung basiert auf der Veränderlichkeit in der Weite der Arterien (s. Blutbewegung), und sie
ist entschieden der wichtigste Regulator
[* 10] der Eigenwärme. Durch eine Erweiterung der Gefäße in der äußern Haut und den Lungen
wird der Wärmezufluß vom Innern des Körpers her vermehrt, durch eine Verengerung verringert. Nun sichert eine nervöse Verbindung
einen ursachlichen Zusammenhang in der Weite dieser Gefäße und der Körpertemperatur und macht sich derartig
geltend, daß die Gefäße sich erweitern, sobald die Körperwärme steigt, daß sie sich aber verengern, sobald diese sinkt.
Was die Verdunstung durch die äußere Haut betrifft, so ist die dichte Bekleidung derselben mit Epidermiszellen
der Verdunstung nicht günstig, und der Mechanismus ist hier der, daß bei gesteigerter Körperwärme ein Reiz auf die Schweißzentren
(s. Schweiß) ausgeübt wird, daß infolgedessen die Schweißdrüsen durch ihre Thätigkeit die Hautoberfläche mit einer Flüssigkeitsschicht
überziehen, zu deren VerdunstungWärme vom Körper abgegeben wird. Als dritte die Wärmeabgabe betreffende
Regulationsvorrichtung benutzt der Organismus die Lungenatmung.
Diese Vorrichtung basiert auf dem Prinzip des Fächers, also darauf, daß ein bewegter Luftstrom die Wärmeabgabe eines Körpers
begünstigt, indem er diesen fortwährend mit neuen kältern Luftmassen in Berührung bringt. Steigt die
Körperwärme, so vermehren sich die Atemzüge, und die außerordentlich große Oberfläche der Lungenbläschen wird jetzt
mit einem in beständiger Bewegung begriffenen großen Quantum kühlerer Luft in Berührung gebracht. Es ist übrigens ersichtlich,
daß auf diese Weise nicht allein die direkte Wärmeabgabe, sondern auch die Verdunstung außerordentlich begünstigt wird.
Die Regulierung der Körperwärme mittels der beschriebenen Kompensationsvorrichtungen vollzieht sich
zum allergrößten Teil, vielleicht ganz, durch Vermittelung des Nervensystems. Wie die betreffenden Nervenmechanismen gestaltet
sind, kann einstweilen nur vermutet werden. Die Existenz eines die Thätigkeit der verschiedenen Regulationsvorrichtungen
regelnden Wärmezentrums ist bis jetzt nicht genügend bewiesen.
Bei den Warmblütern werden regelmäßige, von der Lebensweise abhängige Temperaturschwankungen um 1-1,5°
C. wahrgenommen. So zeigen sich von der Nahrungsaufnahme abhängige Schwankungen derart, daß ein Minimum der Temperatur etwa
gegen Mitternacht beginnt und bis 7 Uhr
[* 14] morgens andauert, diesem folgt eine etwa bis 4 Uhr nachmittags anhaltende
Periode der steigenden Temperatur, dann kommt ein bis etwa 9 Uhr abends dauerndes Maximum und endlich eine Periode der absinkenden
Temperatur.
Diese Schwankungen kommen beim Hunger in Fortfall. Weitere Schwankungen der Eigenwärme innerhalb physiologischer Grenzen
[* 15] hängen
von der Muskelthätigkeit ab; durch energische Muskelarbeit wird die Temperatur nicht selten bis um 1,5°
C. vermehrt. Von medikamentösen Mitteln bewirken Herabsetzung der tierischen Wärmebildung: Chinin, Salicylsäure, Alkohol,
Chloroform, Chloral u. a., eine Erhöhung derselben Digitalin. Eine erhöhte Körpertemperatur ist eins der wichtigsten Zeichen
des Fiebers (s. d.). BeimMenschen bedient man sich zu Bestimmungen der Körperwärme gewöhnlich der Achselhöhle
oder auch, wie bei den Tieren, des Mastdarms. Ein Thermometer
[* 16] läßt man hier so lange liegen, bis kein Steigen der Quecksilbersäule
mehr wahrgenommen wird, was in der Regel nach zehn Minuten erreicht ist. Regelmäßige, zu bestimmten Tageszeiten wiederholte
Temperaturmessungen sind in der neuern Medizin eins der wichtigsten diagnostischen Mittel.