Forscher bestimmen die „obere kritische Temperatur“ des menschlichen Körpers | Wissenschaft | Nachricht

Der Mensch hat eine „obere kritische Temperatur“, oberhalb derer der menschliche Körper beginnt, immer mehr Wärme zu erzeugen, während er versucht, wie gewohnt weiterzumachen.

Zu diesem Schluss kommen Forscher, die Freiwillige Umgebungstemperaturen von bis zu 50 °C (122 °F) aussetzten, um zu sehen, wie sich diese auf den Stoffwechsel im Ruhezustand auswirken.

Das Team stellte fest, dass der menschliche Körper trotz unterschiedlicher Unterschiede zwischen verschiedenen Menschen am besten unter einer Schwellentemperatur zwischen 40 und 50 °C gehalten wird.

Oberhalb dieser Grenze beginnt der Körper, immer mehr Energie zu verbrauchen, um seine Kerntemperatur aufrechtzuerhalten. Der genaue Zeitpunkt, ab dem sich die Dinge zu verschieben beginnen, ist jedoch von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich und es muss noch geklärt werden, ob die Reaktion des Körpers nützlich oder eher schlecht angepasst ist.

In jedem Fall könnten die Ergebnisse der laufenden Forschung Auswirkungen auf Bereiche wie Arbeitsbedingungen, Medizin, Sport und sogar internationale Reisen haben, sagte das Team.

Die Studie wurde vom Umweltphysiologen Professor Lewis Halsey und seinen Kollegen an der University of Roehampton in London durchgeführt.

Prof. Halsey sagte: „Es wurde viel Arbeit über den Temperaturbereich geleistet, in dem verschiedene Tierarten im Hinblick auf minimale Stoffwechselraten und damit geringen Energieverbrauch am liebsten leben

„Aber seltsamerweise sind für den Menschen viel weniger Informationen verfügbar, wenn man die Obergrenzen unserer thermisch neutralen Zone betrachtet.“

Tatsächlich, so Prof. Halsey gegenüber Express.co.uk, konzentrierten sich frühere Studien tendenziell auf Menschen, die Dinge tun – zum Beispiel das Verlegen von Ziegeln – in der Hitze, nicht jedoch auf den Grundzustand des Ruhens unter solchen Bedingungen.

Er fügte hinzu: „Diese Forschung liefert grundlegende Erkenntnisse darüber, wie wir auf suboptimale Umgebungen reagieren und wie sich „optimal“ zwischen Menschen mit unterschiedlichen Eigenschaften unterscheidet.“

Die Untergrenze der sogenannten thermoneutralen Zone des Körpers – in der der Körper seine Kerntemperatur nicht aktiv verteidigen muss – ist gut etabliert und liegt typischerweise bei 82,4 °F (28 °C).

Darunter beginnt der Körper, Maßnahmen zur Wärmespeicherung und -erzeugung zu ergreifen. Am auffälligsten ist das Frösteln, das bei deutlich niedrigeren Temperaturen auftritt. Dabei handelt es sich um die Hauptmethode des Körpers, uns durch unwillkürliche Muskelbewegungen aufzuwärmen.

Im Gegensatz dazu war die Obergrenze weniger klar. Sicher ist jedoch, dass der Körper mit steigender Temperatur Maßnahmen zur Abkühlung ergreift, beispielsweise durch Schwitzen.

Gleichzeitig werden wir kräftiger, da unser Körper die Blutgefäße nahe der Hautoberfläche erweitert, um mehr Wärme abzugeben.

Durch das Öffnen dieser Gefäße sinkt jedoch der Blutdruck, was das Herz zum Ausgleich dazu zwingt, schneller zu schlagen, was wiederum mehr Energie erfordert und somit die Stoffwechselrate erhöht.

Während der Studie legten sich Freiwillige – zu denen sogar Prof. Halsey selbst gehörte – auf ein Feldbett aus Stoff in einer speziellen Klimakammer, die eine maximale Temperatur von 122 °F (50 °C) und eine Luftfeuchtigkeit von 50 % erreichen konnte.

Sie wollten die Stoffwechselrate jedes Probanden bei normaler Raumtemperatur mit der unter extremen Bedingungen vergleichen – und sehen, wie sich die Auswirkung der Hitze auf das Herz je nach Faktoren wie Alter und körperlicher Fitness unterscheidet.

Bei jedem Test maßen die Forscher nicht nur die Herzfunktion der Teilnehmer, sondern auch andere Parameter wie Schweißrate, Sauerstoffverbrauch und verschiedene Körpertemperaturen.

Die experimentellen Bedingungen machten die Datenerfassung schwierig. Prof. Halsey erklärte: „Es war nicht einfach, dieses Kit in der Hitze zu bedienen!“

Die Geräte, die sie verwendeten, seien, erklärte er, „die Art von Ausrüstung, die man in Krankenhäusern sieht, aber selten in Forschungslabors.“

Die Ergebnisse werden immer noch ausgepackt – die Nachrichten seien „frisch“ von der Presse, witzelte Prof. Halsey –, aber das Team hat große Unterschiede zwischen den Reaktionen der Versuchsperson auf die Hitze festgestellt.

Einige Menschen sahen einen Anstieg der Stoffwechselrate um 20 Prozent. Im Gegensatz dazu stellte der Professor selbst beispielsweise fest, dass sich sein Stoffwechsel nicht veränderte.

Er scherzte: „Ich mache das, weil ich, wissen Sie, ein toller Kunde bin!“

Der Physiologe bemerkte jedoch: „Wir fanden einige erhebliche Veränderungen in den Herzfunktionsreaktionen zwischen verschiedenen Personengruppen – am neusten war die zwischen den Geschlechtern.“

„Das heißt, im Durchschnitt zeigen Männer und Frauen einige wesentliche Unterschiede in ihren kardiovaskulären Reaktionen auf die Hitze.“

Der genaue Grund sei derzeit unklar, warnte Prof. Halsey, aber es schien, dass die Frauen in der Studie unter der Hitze einen stärkeren Anstieg der Herzfrequenz erlebten als die Männer.

Dennoch sagte Prof. Halsey: „Wir machen uns immer mehr ein Bild davon, wie der Körper auf Hitzestress reagiert, wie anpassungsfähig er sein kann, welche Grenzen diese Anpassungen haben und – was entscheidend ist – wie unterschiedlich die Reaktionen zwischen den einzelnen Menschen sind.“

Er kam zu dem Schluss: „In einer sich erwärmenden Welt wird dieses Wissen immer wertvoller.“

Die neuesten Erkenntnisse des Teams werden diese Woche auf der Hundertjahrfeierkonferenz der Society for Experimental Biology vorgestellt, die vom 4. bis 7. Juli in Edinburgh, Schottland, stattfindet.

Einige ihrer Arbeiten wurden bereits in der Zeitschrift Physiological Reports beschrieben.