Physiologie der Thermoregulation Flashcards
Thermoregulation umfasst? Welcher Satz aus der Physik gehört dazu?
umfasst:
• Regulation der Wärmebildung und
• Regulation des Wärmeflusses
• zwischen Körperkern und –schale = innerer Wärmefluss
• zwischen Körperschale und Außenwelt = äußerer Wärmefluss
- Hauptsatz der Thermodynamik:
Wärme fließt stets vom Objekt höherer Temperatur zum Objekt niedrigerer Temperatur
Definiere gleichwarme Tiere
gleichwarme Tiere (homoiotherm)
• halten ihre Körperkerntemperatur konstant
(Temperaturoptimum der Enzyme und Transportproteine)
• können in engen Grenzen regulieren
-> fast alle Säugetiere und alle Vögel
Definiere wechselwarme Tiere
wechselwarme Tiere (poikilotherm) • Körpertemperatur folgt der Umgebungstemperatur -> niedere Wirbeltiere (Fische, Amphibien, Reptilien) sowie wirbellose Tiere
Definiere heterotherme Tiere
heterotherme Tiere
• endotherme Variation der Körpertemperatur
-> Kloakentiere (Ameisenigel, Schnabeltier),
wüstenbewohnende Säugetiere (Asiatischer Elefant, Kamel)
-> Python-Schlange, viele Insekten (Warmmachen vor Beutefang bzw. Flug)
Was sind Vor-& Nachteile von Homoiothermen Tieren?
Vorteile der Homoiothermie: • Erschließung größerer Lebensräume • jederzeit höchste Leistung abrufbar Nachteile der Homoiothermie: • sehr hoher Energieaufwand • sehr genaues Regulationssystem zur Kontrolle und Einstellung der optimalen Körperkerntemperatur
ACHTUNG:
Die Bezeichnung Warmblüter und Kaltblüter bei Pferderassen bezieht sich nicht
auf die Körpertemperatur, sondern auf das Temperament.
Herkunft der Köperwärme
Erkläre Endothermie& Ektothermie
Endothermie
• Körperwärme stammt überwiegend aus
eigenem Stoffwechsel
-> Vögel, Säuger, manche Fische und Insekten
Energiebedarf der Endothermen:
ca. das 10-fache der Ektothermen
Ektothermie • Körperwärme stammt fast vollständig aus der Umgebung -> meisten Invertebraten, Fische, Amphibien, Reptilien
Wie ist die Temperatur in Körperkern und -schale?
Körperkern (gleichwarm, homoiotherm!) • Kopf (Gehirn) • Brust- und Bauchorgane -> stoffwechselintensive Organe (Herz, Leber, Nieren) -> 70% der gesamten Wärmeerzeugung (unter Ruhebedingungen)
Körperschale (wechselwarm) • umgibt und isoliert den Kern • Temperatur der Gewebe nähert sich der Umgebungstemperatur -> dient Wärmeabgabe und -isolation
Temperatur im Körperkern, nenne Bsp, wo messen, Messbedingungen
„Körpertemperatur“ = Körperkerntemperatur
repräsentativer Temperaturwert,
der bei Säugern im Rektum (Rektaltemperatur) oder in der Vagina, bei Vögeln in der Kloake gemessen wird.
Säuger: 36/37°C – 40°C
Vögel: 40°C – 42/43°C
Die Rektaltemperatur
= wichtiger Indikator der Tiergesundheit
Messbedingungen • nach längerer Ruhephase • am möglichst ruhigen Tier • bei neutraler / normaler Umgebungstemperatur
Variabilität bei homoiothermen Tieren
Vergleich an was?
Körperliche Reife: Nestflüchter vs. Nesthocker
NF Pferd, Rind, Schaf, Huhn
NH Hund, Katze, Schwein, Ratte, Taube
-> ungenügende Isolation
-> Gefahr der Hypothermie
- Alter: adulte Tiere < Jungtiere (höhere Stoffwechselrate)
- Zirkadianer Rhythmus: (Tageszeit)
- Sexualzyklus
- Gravidität
- kalorigene Wirkung von Nahrung
- körperliche Arbeit
- Heterothermie
- Torpor („Erstarrung“, kurzer Kälteschlaf)
- Hibernation (Winterschlaf, Winterruhe)
Wie ist der Einfluss körperlicher Arbeit auf die Temperatur des Tieres?
Körperliche Arbeit kann zu
Hyperthermie führen.
(Nicht verwechseln mit Fieber!)
Nenne Ursachen und Phasen des Fiebers
Exogene Pyrogene: z.B. LPS [Lipopolysaccharide = Stoffwechselprodukt von Bakterien ] Endogene Pyrogene Interleukin-1 Interferon TNF [Tumornekrosefaktor] Prostaglandine • Quellen: Phagozyten Lymphozyten Wirkungen der Pyrogene Heraufsetzten des Sollwertes der Körpertemperatur mit dem Ziel einer Aktivierung der Immunabwehr
Beginn (Krisis) Sollwert > Istwert Wärmebildung • Schüttelfrost • heraufgesetzter Energiestoffwechsel • Appetitverlust‚Schläfrigkeit‘
Ende (Lysis) Istwert > Sollwert Wärmeabgabe • Schwitzen • Hecheln • ….
Erkläre die Biologische Bedeutung von Fieber
Fieber ist meist eine sinnvolle pathophysiologische Reaktion
- > Die erhöhte Temperatur beeinträchtigt die Vermehrung von Krankheitserregern.
- > Die unspezifische körpereigene Abwehr wird aktiviert.
Eine Unterdrückung des Fiebers ist nicht immer sinnvoll, sondern sollte erst dann erfolgen, wenn der erhöhte Sollwert den Organismus in eine bedrohliche Situation bringt.
Thermoregulatorische Mechanismen
A) Wärmebildung
Maßnahmen gegen Kälte? Wie Temperatur erhöherbar?
Wärmebildung erfordert exotherme chemische Reaktionen !
kurzfristig wirksame Maßnahmen
Muskelaktivität / Bewegung
Kältezittern / ‚Schüttelfrost‘
-> Kältereiz → Erregung der Kaltrezeptoren in der Haut
-> reflektorische Aktivierung von Muskelfasern
(Beuger und Strecker werden gleichzeitig aktiviert)
-> Erhöhung des Muskeltonus (ohne äußere Arbeit)
‚zentrale Zitterbahn‘:
Verbindung des Thermoregulationszentrums mit motorischen Zentren
-> Steigerung der Wärmeproduktion um den Faktor 5 möglich !
Thermoregulatorische Mechanismen
A) Wärmebildung
Erkläre zitterfreie Thermogenese durch Endokrine Steuerung
zitterfreie Thermogenese
Endokrine Steuerung
¾ kurzfristig über Sympathikus-Aktivierung
→ Aktivierung von Lipolyse und Leberstoffwechsel über β2-Rezeptoren
→ Aktivierung des braunen Fettgewebes über β3-Rezeptoren
(oder β2-Rezeptoren)
¾ langfristig über Schilddrüsenaktivierung
→ Ausschüttung von Thyroxin (T3, T4)
Thermoregulatorische Mechanismen
A) Wärmebildung
Erkläre zitterfreie Thermogenese durch braunes Fettgewebe
zitterfreie Thermogenese
braunes Fettgewebe
¾ feintropfiges, gut durchblutetes und vegetativ innerviertes Fettgewebe
¾ hoher Gehalt an Mitochondrien und Enzymen des oxidativen Stoffwechsels
(braune Farbe durch hohen Gehalt an Zytochromoxidasen)
→ Wärmebildung durch Oxidation von Fettsäuren
Vorkommen:
9 kleine adulte Nagetiere (Mäuse, Ratten, Meerschw.,Kaninchen)
9 Jungtiere (Schafe, Ziegen, Rinder, Katzen, Hunde?)
9 neugeborener Mensch
wenig/nicht bei Ferkeln, Geflügel und adulten Haustieren
Lokalisation: Hals- und Nacken, unter dem Schulterblatt
→ Transport der gebildeten Wärme direkt in den Körperkern
