Das Kreislaufsystem und die thermische Homöostase

Das Kreislaufsystem transportiert nicht nur (sauerstoffarmes) Blut durch den Körper, sondern auch Wärme. Der Blutfluss durch die Gefäße an der Hautoberfläche ermöglicht einen gewissen Wärmeverlust an die äußere Umgebung durch verschiedene Methoden des Wärmeaustauschs.

Hast du dich jemals gefragt, warum du beim Sport rot wirst? Schwere körperliche Anstrengung erzeugt Wärme, die oft durch eine Ausdehnung der Blutgefäße an der Hautoberfläche verloren geht. Diesen Vorgang nennt man Vasodilatation. Die Vasodilatation der oberflächennahen Blutgefäße erhöht das Blutvolumen, das einen einzelnen Punkt an der Hautoberfläche passiert, und maximiert so die Menge des Blutes, das mit der äußeren Umgebung (Luft oder Wasser) in Kontakt kommt. Ein erhöhter Blutfluss an der Hautoberfläche beschleunigt den potenziellen Wärmeaustausch mit der Umwelt. Die Vasodilatation führt zu einem erhöhten Wärmeverlust an den Extremitäten des Körpers, z. B. an den Ohren und Zehen, die ein großes Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen haben. Der Wärmeverlust über die Haut kann auch dadurch beschleunigt werden, dass der Flüssigkeitsstrom über die Außenseite der Haut erhöht wird, z. B. durch starken Wind. Deshalb fühlt es sich kälter an, wenn der Wind an Stärke zunimmt, auch wenn sich die Außentemperatur nicht verändert hat.

Im Gegensatz zur Vasodilatation verringert die Vasokonstriktion der oberflächlichen Blutgefäße die Menge des warmen Blutes, das die Körperoberfläche erreicht, und reduziert damit den Wärmeaustausch mit der Umgebung.

Neben der Vasodilatation und Vasokonstriktion helfen spezialisierte Blutgefäße, die sogenannten Gegenstromaustauscher genannt werden, auch dabei, den konvektiven und radiativen Wärmeverlust zu regulieren und insbesondere den Wärmeverlust durch den Kontakt mit Eis und kaltem Boden zu verringern.