|

5. Dezember 2020 / Kommentare (0)

Thermoregulation- Körpertemperatur und Leistungsfähigkeit

1 Stern2 Sterne3 Sterne4 Sterne5 Sterne (2 Stimmen, Durchschnitt: 5,00 von 5)
Loading...

Funktionsbekleidung muss nicht nur passen, sie muss auch die Klimaregulation ihres Trägers unterstützen: Schwitzt ein Läufer in seinem Laufhemd, so muss dieses die Feuchtigkeit aufnehmen und zur Verdunstung nach außen abgeben. Gleichzeitig sollte es schnell trocknen. Darüber hinaus sollte uns eine Jacke, zum Beispiel beim Winterspaziergang, dabei unterstützen, die Körperwärme zu bewahren. Unter anderem an Kragen, Ärmeln oder Saum sollte keine kalte Luft eindringen können.

Welche thermoregulativen Prozesse unser Körper leistet und wie Funktionsbekleidung diese unterstützen kann, erfahrt ihr hier…

 

Körpertemperatur und Leistungsfähigkeit

Der menschliche Körper hat eine „Betriebstemperatur“ von 37 Grad Celsius (mit leichten Abweichungen von +/- 0,7 Grad). In diesem Temperaturbereich, der übrigens nur für den Körperkern, nicht aber die Extremitäten gilt, funktionieren Organe und Stoffwechselvorgänge optimal.

Was passiert aber, wenn sich diese Körpertemperatur verändert? Steigt oder fällt die Temperatur um mehr als ein Grad, kommt es bereits zu einer beachtlichen Leistungseinschränkung. Wir fühlen uns schlapp, müde oder richtiggehend krank.

Die folgende Tabelle gibt einen kurzen Einblick in die Folgen, die Überhitzung oder Unterkühlung des menschlichen Körpers haben können

KörpertemperaturReaktionErläuterung
unter 20°CKältetodBewusstlosigkeit, Kreislaufstillstand, Atemstillstand.
unter 27°CLebensgefahrDer Herzschlag verringert sich auf unter 60 Schläge/Min. (normal sind etwa 60 bis 80 Schläge im Ruhezustand).
unter 33°CUnterkühlung (Hypothermie)Erfrierungen, flacher Atem, schneller Herzschlag, Muskelzittern. Die Blutzufuhr zu den Extremitäten ist eingeschränkt. Mit zunehmender Hypothermie: Bewusstlosigkeit bis hin zu Herzstillstand.
unter 35°CUntertemperaturEs kommt zu ersten Symptomen wie Gänsehaut, Kältezittern und Zähneklappern.
36,3 – 37,4°CNormaltemperaturVariiert je nach Tageszeit; nachts liegt die Temperatur am tiefsten, nachmittags steigt sie auf ihren Höchstwert.
37,5 – 38,0°Cerhöhte TemperaturMüdigkeit, Erschöpfung, der Kopf fühlt sich sowohl subjektiv als auch bei Handauflegen heiß an.
38,1 – 39,0°CFieber oder HyperthermieZusätzlich zu den o.g. Symptomen kommen Muskel-, Kopf- und Gelenkschmerzen hinzu. Bei Fieber handelt es sich um ein vom menschlichen Organismus hervorgerufenes Aufheizen des Körpers (z.B. bei Infektionen). Bei Hyperthermie hat das Aufheizen äußere Umstände (z.B. langer Aufenthalt in extrem hohen Temperaturen).
39,1 – 41,9°Chohes bis sehr hohes Fieber oder HyperthermieWer eine Körpertemperatur von mehr als 39°C hat, kann zusätzlich unter Halluzinationen, Schwindel, Überlkeit und Krämpfen leiden.
42°CKreislaufversagenAnzeichen können sein: Krämpfe und Bewusstseinsstörungen, Bewusstlosigkeit und Atemversagen.

 

 

Wärmeabgabe bei Menschen – Unterschiede zwischen Mann und Frau

Auch in der Körpertemperatur bzw. beim Wärmeempfinden gibt es bedeutende Unterschiede zwischen Mann und Frau. Fast jeder kann dies aus der Praxis bestätigen: Frauen frieren schneller als Männer.

Dafür gibt es drei Gründe:

  • Frauen sind – in der Regel – kleiner als Männer. So ergibt sich ein verhältnisweise ungünstiges Verhältnis von Körperoberfläche zu Körpervolumen.
  • Frauen haben rund 30% weniger Muskeln. Muskeln sind jedoch auf Grund des Zellstoffwechsels eine Art “körpereigene Heizung”.
  • Männer produzieren meist also genug Wärme, um sie gleichmäßig über den ganzen Körper verteilen zu können. Ist nicht genug Wärme vorhanden, hat der menschliche Körper eine Art “Überlebensstrategie” entwickelt: Er konzentriert sich auf die Körpermitte mit den lebenswichtigen Organen, die Extremitäten werden vernachlässigt.

Thermoregulation des Körpers

Unsere Wohlfühltemperatur liegt bei rund 37 Grad Celsius. Sie zu halten ist für unseren Körper ein ordentliches Stück Arbeit – davon kriegen wir jedoch meist gar nichts mit! Denn unser Körper bedient sich vieler unterschiedlicher „Stellschrauben“ wie Blutgefäßen, Muskeln und Haut.

Thermoregulation bei Auskühlung – Warum zittert man bei Kälte?

Gegen drohende Auskühlung und reduzierten Wärmeverlust reagiert der Körper wie folgt:

  • Die Blutgefäße in unserer Haut verengen sich, die Haut wird weniger durchblutet. Dadurch dringt Kälte nicht so leicht in den Körperkern vor, da sich das Blut in der Haut kaum mehr abkühlen kann.
  • Genügt dies nicht, werden die Extremitäten (Arme und Beine) deutlich weniger durchblutet, das warme Blut zieht sich in den Körperkern zurück und bewahrt dessen Wärme.
  • Die Muskeln werden zur Wärmeproduktion genutzt: Sie spannen sich an und im nächsten Schritt kommt es zu „unkontrollierten“ Muskelbewegungen wie Frostzittern und Zähneklappern.

Jeder, der schon einmal längere Zeit im Kalten gestanden ist, zum Beispiel in der Schlange am Skilift, kennt diese körpereigenen Maßnahmen. Zittern und Zähneklappern bemerken wir natürlich sofort, aber auch den Rückzug des Blutes in den Körperkern kann man wahrnehmen: Je länger wir beispielsweise im Kalten stehen oder sitzen, ohne uns zu bewegen, desto kälter werden unsere Hände, Füße oder das Gesicht.

Thermoregulation bei Überhitzung

Die Reaktionen unseres Körpers auf Überhitzung lassen sich dabei wie folgt zusammenfassen:

  • Die Hautblutgefäße erweitern sich, die Haut wird stärker durchblutet und so die Wärme aus dem Körperkern nach außen geleitet.
  • Die Wärme wird nicht nur Richtung Haut, sondern auch in Richtung der Extremitäten (aus dem Körperkern weg) geleitet.
  • Die Schweißproduktion setzt ein: Wasser nimmt bei seiner Verdampfung viel Wärme „mit“ (Evaporation). Das auf der Haut verdunstende Wasser kühlt diese. Ein hitzetrainierter Menschen kann bei hoher Belastung bis zu drei Litern pro Stunde schwitzen.

Auch diese Maßnahmen des Körpers erleben wir immer wieder. Nach einer Wanderung bergauf haben wir ein vollgeschwitztes Hemd: Unser Körper hat Schweiß produziert, um sich abzukühlen. Unter der Bettdecke kriegen wir plötzlich warme Füße – so warm, dass wir sie zur Decke herausstrecken. Unser Körper hat überschüssige Hitze aus dem Kern an die Extremitäten weitergegeben.

 

Funktionsbekleidung als (unterstützender) Thermoregulator

Bekleidung heute schützt vor Umwelteinflüssen und unterstützt unsere körpereigene Thermoregulation. Gingen wir in unseren Breitengraden unbekleidet vor die Tür, würden wir recht schnell unterkühlen. Funktionsbekleidung schützt zudem nicht nur vor dem Auskühlen, sondern auch vor dem Überhitzen. Spezielle Teile für den Sommer oder den Ausdauersport unterstützen die Kühlmechanismen des Körpers.

Wichtig: Gerade in unseren – eher gemäßigten – Breitengraden hat sich für den Outdoorsport das so genannte “3-Lagen-Prinzip” etabliert. Dabei wirkt die innere Lage als leitende Schicht, die mittlere Lage isoliert und die äußere Lage ist die schützende Schicht. Mehr dazu auch in unserem Ratgeber “das Zwiebelprinzip

 

Wann wirkt Funktionskleidung wärmeisolierend?

Empfinden wir Bekleidung als warm, so liegt das nicht an einem besonders warmen Stoff, auch wenn wir ihn fälschlicherweise oft so beschreiben. Wärmeisolierend wirkt die in den Poren der Textilschichten eingeschlossene Luft. Dabei setzen die Hersteller unterschiedliche Garne und Webmethoden ein:

  • Vereinzelte kurze und gekräuselte Fasern im Textil unterstützen den Lufteinschluss. Naturfasern wie Wolle und Merinowolle sind besonders effektiv: Aufs Gesamtvolumen gesehen sind hier über 80% Luft enthalten.
  • Kunstfaserfleece bestehen aus besonders feinen Fasern, die nicht verwoben, sondern verwirbelt werden. Da die Fasern so fein sind, „fangen“ sie in ihren Zwischenräumen besonders viel Luft ein.
    Hohle Fasern können ebenfalls Luft einschließen: Moderne Synthetikfasern haben Hohlkanäle. Dieses Prinzip ist dem Eisbärenfell nachempfunden: Die einzelnen Härchen des Fells eines Eisbären sind hohl.
  • Daunen: Füllungen mit Enten- und Gänsefedern isolieren hervorragend bei äußerst geringem Gewicht. Das macht sie so populär als Futter für Winterjacken.

 

Geheimtipp von Renner: Probier es mal mit zwei Paar Socken.. .wirkt Wunder

Sind Fasern, Garne oder textile Oberflächen bestrebt, sich nach dem Zusammendrücken wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückzubegeben, spricht man von hoher Bauschkraft. Diese Materialien können besonders viel isolierende Luft aufnehmen.

 

Wie schützt Funktionskleidung vor Nässe und Wind?

Eine niedrige Umgebungstemperatur ist nur eine Ursache für ein Auskühlen des menschlichen Körpers. Auch andere Faktoren tragen dazu bei, dass uns schnell kalt werden kann.

Wind lässt uns sehr schnell frieren. Die Luftschicht, die einen Körper unmittelbar umgibt, heizt sich nach und nach auf und wirkt als wärmendes Polster. Ist es jedoch windig, wird die warme Luft abtransportiert – je windiger es ist, desto schneller.

In der Folge kommen wir mit dem „Nachheizen“ des uns umgebenden Luftpolsters nicht mehr nach und verspüren Kälte. Dieses Phänomen nennt sich „Windchill-Effekt“.

Luftdichte Stoffe, z.B. besonders dichte Gewebe oder Stoffe mit winddichter Membran, helfen, den Windchill-Effekt zu unterbinden. Sie werden oft Softshelljacke genannt.

Wichtig ist für moderne Funktionstextilien jedoch, dass der Lufttransport nach außen noch funktionieren kann: Wind von außen wird geblockt, warme Luft von innen kann austreten, Feuchtigkeit wird “ausgeatmet”. Nur so kann sichergestellt werden, dass man beim Sport nicht innerhalb kürzester Zeit in der Jacke nassgeschwitzt ist. Man spricht hier von Atmungsaktivität.

 

Auch Nässe lässt uns schnell frieren. Wasser ist ein sehr guter Leiter. Die Wärme, die unser Körper abgibt, führt das Wasser rasch ab. Wer schon einmal längere Zeit unbeweglich im Schwimmbad stand, kennt dieses Phänomen.

Wasserdichte Textilien schützen uns davor, dass Niederschlag direkt auf unsere Haut trifft. So wird ein Auskühlen verhindert. Dazu werden in der Funktionstextilindustrie verschiedene Methoden angewendet:

  • Wasserdichte Membranen:
    So genannte WWA Membranen sind wasserdicht, winddicht und atmungsaktiv. Sie werden in Oberbekleidung (Jacken) oder in Hosen in Form eines Laminats eingearbeitet: Die Membran ist mit dem Oberstoff verbunden; als Innenlage gibt es entweder ein loses Mesh (2-Lagen-Laminate), eine Beschichtung (2,5-Lagen-Laminate) oder einen schützenden synthetischen Futterstoff (3-Lagen-Laminate). Die Membranen sind entweder mikroporös oder kompakt/geschlossen. Beide haben den Effekt, dass Wasser von außen abgehalten wird, die deutlich kleineren Wasserdampfmoleküle, die beim Schwitzen entstehen, jedoch austreten können.
  • Wasserabweisende Ausrüstungen:
    Diese auch DWR (Durable Water Repellency) genannten Materialien werden als Imprägnierung auf allen Hardshells, aber auch auf vielen Softshells aufgetragen. Sie erzeugen einen Abperleffekt auf der Außenseite, denn:

Auch wenn die Wasserdichtigkeit einer Membran durch einen durchnässten Oberstoff nicht beeinflusst wird, so wäre das Tragegefühl doch unangenehm. Das DWR wird durch einen thermischen und chemischen Prozess während der Herstellung aufgetragen. Nach längerem Tragen muss die DWR-Behandlung mittels Hitze reaktiviert werden.

 

Wie unterstützt Funktionskleidung das Abkühlen?

Beim Sport strengen wir uns so sehr an, dass wir schwitzen. Der Schweiß verdunstet auf der warmen Haut. Dabei entsteht Verdunstungskälte, die verhindert, dass unser Körper überhitzt. Legen wir nach einer schweißtreibenden Aktivität eine Pause (zum Beispiel bei der Gipfelbrotzeit) ein und ist zu viel Feuchtigkeit auf der Haut oder in der ersten Bekleidungsschicht gespeichert, kühlen wir aus. Wir frieren.

Die Aufgabe der Funktionsbekleidung ist es also, die Verdunstungsfeuchtigkeit von der Haut wegzuleiten. Jedoch nicht vollständig: Ein geringer Feuchtigkeitsfilm, idealerweise großflächig verteilt, sollte auf der Haut zurückbleiben, damit der Verdunstungs- und damit Abkühleffekt zur Wirkung kommt. Überschüssige Feuchtigkeit muss allerdings rasch abtransportiert werden.

  • Synthetische Fasern wie Polyester, Polyamid, Polyacryl, Polyethylen und Polypropylen können nur sehr wenig Wasser aufnehmen. Sie eignen sich daher bestens für die Bekleidungsschicht, die direkten Kontakt zur Haut hat.
  • Manche Hersteller verstricken zwei verschiedene synthetische Fasern, um die Vorteile von beiden zu nutzen. Die Innenseite des Stoffes nimmt dann die Feuchtigkeit auf und verteilt sie großflächig auf der Außenschicht, damit sie anschließend an die nächste Schicht abgegeben werden kann (z.B. durch hydrophile Fasern und spezielle Strukturen).
  • Manche Funktionstextilien haben auch eine kühlende Wirkung: so wird beispielsweise Kaffee ins Gewebe eingearbeitet. Sie verstärken oder beschleunigen den kühlenden Effekt der Verdunstung.

Wie unterstützt die Schnittgestaltung Thermoregulation?

Der Schnitt moderner Funktionsbekleidung hat großen Einfluss auf unser Wohlbefinden. Beispiele für Details der Schnittgestaltung sind folgende:

Wetterschutz

  • Kapuze: Spezielle Schnitte sorgen für ein enges Anliegen am Kopf, diverse Verstell- und Verschlussmöglichkeiten (oft bis zur Nase) schützen Kopf, Hals und Nacken vor kaltem Wetter.
  • Kragen: Eine anatomische Schnittgestaltung sorgt dafür, dass keine wertvolle Wärme über den Kragen verloren geht – Verschluss und Verstellmöglichkeiten sind beispielsweise aus Klett, Reißverschlüssen, Gummischnüren (mit feststellbaren „Cord Locks“) oder Knöpfen.
    Ärmel bzw. Bündchen: Bei Winterjacken findet sich neben dem regulären Ärmelabschluss oft noch ein innenliegendes elastisches Bündchen, das für einen besseren Wärmeeinschluss sorgt.
  • Ein langer Ärmel mit Daumenschlaufe wärmt zusätzlich die Hand.

 

 

 

  • Hüfte/Taille: Durch verstellbare Säume oder einen Gürtel kann Wärme im Kleidungsstück eingeschlossen werden.
  • Schneefang: Manche Jacken haben einen speziellen, im Hüftbereich eingearbeiteten „Rundum-Schutz“, der besonders elastisch ist und nah am Körper liegt, um so vor Schnee und Kälte zu schützen.
  • Verlängerter Rücken: Anatomisch geschnittene Oberteile sind besonders wichtig bei dynamischen Sportarten. Am hinterem Rücken ist der Mensch besonders kälteempfindlich.
  • Abnehmbare Kapuzen, Ärmel oder Hosenbeine bieten die Möglichkeit, sich der jeweiligen Wettersituation anzupassen.

 

 

 

 

  • Spezielle Befestigungsmöglichkeiten für aufgekrempelte Hosenbeine oder Ärmel lassen zusätzliche Ventilation zu.

 

 

 

  • Reißverschlüsse, zum Beispiel am Kragen, an den Seiten der Hosenbeine oder unter den Armen bieten eine zusätzliche Belüftungsmöglichkeit (oftmals mit Mesh hinterlegt).

 

 

 

 

  • Spezielle Einsätze unterstützen die Transpiration (z.B. Achseln, seitlicher Rücken, Brustmitte): Hier werden besonders dünne Stoffe wie Mesh verarbeitet. Die Kombination verschiedener Stoffe in unterschiedlichen Körperzonen (mit unterschiedlichen Aufgaben) wird als Body Mapping bezeichnet.

 

 

  • Elastische Bündchen am Ärmel erlauben ein Hochschieben der Ärmel zur Belüftung der Unterarme. Alternativ bieten Hemden Befestigungsmöglichkeiten für aufgekrempelte Ärmel.

KÖRPERTEMPERATUR UND THERMOREGULIERUNG

Mit der Thermoregulation ist das so eine Sache. Auch wenn unsere Körper alle nach dem gleichen Prinzip funktionieren gibt es große Unterschiede – objektiver und subjektiver Art. Ein objektiver Unterschied ist zum Beispiel der, dass manche Menschen schneller schwitzen als andere. Für sie ist schnelltrocknende, die Feuchtigkeit gut ableitende Funktionsbekleidung gerade in den inneren Lagen (nahe der Haut) wichtig. Männer schwitzen beispielsweise mehr als Frauen.

Mit subjektiven Unterschieden meinen wir in diesem Fall das persönliche Kälte- bzw. Wärmeempfinden. Sicherlich kennen auch Sie in Ihrem Bekanntenkreis Leute, die erst ab einer Temperatur von 20 Grad Celsius und mehr so richtig aufblühen und richtiggehend leiden, wenn es kälter ist. Andere hingegen gehen selbst bei minus 10 Grad Celsius noch ohne Mütze aus dem Haus und es scheint sie nicht im Geringsten zu stören.

 

 

Vor dem Kauf von Funktionsbekleidung sind folgende Punkte zu beachten:

  • In welchem Klima soll das Kleidungsstück verwendet werden?
  • Sind Sie eher ein “gemütlicher” oder ein leistungsorientierter Skifahrer / Langläufer / Trekker / Wanderer?
  • Frieren Sie leicht? Wenn ja, wo?
  • Schwitzen Sie schnell? Und wenn ja, wo besonders

Mit diesen Fragen erfahren Sie die persönlichen Bedürfnisse des Kunden, die Sie nicht sehen oder messen können. Entsprechend dieser Informationen gestaltet sich dann die Produktauswahl nach dem Lagenprinzip. Friert eine Person beispielsweise schnell, benötigt Sie isolierendes Material für die Innenschicht. Jemand, der schnell und viel schwitzt, benötigt atmungsaktives Material.

 

Fazit

 

Ihr habt nun erfahren was eine Abweichung unserer regulären Körpertemperatur von 37 Grad Celsius für die Leistungsfähigkeit bedeutet. Damit es nicht so weit kommt, hat unser Körper ausgeklügelte Mechanismen, die zur Abkühlung oder zum Schutz vor Kälte dienen – man spricht von der „körpereigenen Thermoregulation“.

Funktionskleidung kann die Thermoregulation unterstützen, indem sie beispielsweise wärmeisolierend wirkt, vor Wind und Nässe schützt oder das Abkühlen unterstützt. Dies wird durch spezielle Fasern, Strick- oder Webtechniken, Ausrüstungen, Beschichtungen und Membranen oder auch durch eine spezielle Schnittgestaltung erzielt.

Thermoregulation- Körpertemperatur und Leistungsfähigkeit Zuletzt aktualisiert: 09.07.2021 von

Last modified: 9. Juli 2021

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.