Verlust der Körpertemperatur in der Wildnis

Der Ausbilder des Überlebenskurses stand vor einem Unterstand aus Fallschirmnylon. Da die Sonne auf seine Schüler niederprasselte, war es für sie schwierig, sich die gefrorene Umgebung vorzustellen, die er beschrieb.
“Wenn Sie sich in einem Flugzeug befinden, das abstürzt, oder wenn Sie gezwungen sind, aus einem behinderten Flugzeug abzuspringen, und Sie überleben diese Erfahrung, nur um sich in einer arktischen Einöde wiederzufinden, werden Sie das brauchen, was ich Ihnen jetzt geben werde”, sagte er.

Das erregte die Aufmerksamkeit aller. Es sollte ein Überlebenswerkzeug (Spielzeug) ausgegeben werden. Wieder falsch! Es war nur eine weitere Methode, um die Truppen für ein paar Minuten wach zu bekommen.
Jahre später werden sich nur sehr wenige der Anwesenden an jedes Detail des Kurses erinnern. Die wenigsten aber werden die ungläubigen Reaktionen vergessen, als dieser Experte sagte: “Wenn Sie nass werden: Ziehen Sie sich aus. Ganz einfach: Wenn Sie ins Wasser fallen, begeben Sie sich in eine Art Unterschlupf und ziehen Sie Ihre Kleidung so schnell wie möglich aus. Es ist besser, kalt und trocken zu sein als kalt und nass.”

Die Idee ist natürlich, das Wasser in und auf der Kleidung fest gefrieren zu lassen und dann das Eis wegzubrechen, so dass trockene Kleidung übrig bleibt. Dennoch, Kälte ist kalt. Wärme ist eine Form von Energie. Es ist eigentlich der allgemeine Begriff für die kinetische Energie (Bewegungsenergie) der Moleküle einer Substanz. Die Temperatur ist das Maß für diese gespeicherte Energie.

Normale Körpertemperatur

Je größer die molekulare Bewegung eines Objekts ist, desto mehr kinetische Energie oder Wärme besitzt das Objekt, und desto höher ist seine Temperatur. Alle Materie besitzt Wärme. Der menschliche Körper muss eine bestimmte Menge an Wärmeenergie (Temperatur) aufrechterhalten, um zu funktionieren.
Die Körpertemperatur eines gesunden Erwachsenen liegt bei 98,6 Grad Fahrenheit (F) und 99 Grad F, wenn er mäßig aktiv ist. Eine Temperatur von 105 Grad F oder höher gilt als Unterkühlung, während eine Temperatur von 95 Grad F oder weniger im Allgemeinen als Unterkühlung angesehen wird.

Sobald diese Grenzen um nur wenige Grad überschritten werden, ist der Körper selten in der Lage, sich selbst wieder in einen normalen thermischen Zustand zu bringen, und wenn keine Hilfe von außen kommt, verschlechtert sich die Situation schnell und kann zum Tod führen.

Der Körper hält seine Temperatur durch eine Reihe von Maßnahmen aufrecht. Wenn spezielle wärmeempfindliche Organe einen Anstieg der Körpertemperatur feststellen, senden sie Nervenimpulse an das Temperaturkontrollzentrum, das sich im Hypothalamus befindet.

Der Hypothalamus reagiert, indem er die Erweiterung der kutanen (Haut-) Blutgefäße auslöst und so das Blut aus den tieferen Organen in die Haut umleitet, wo es gekühlt werden kann. Die Schweißdrüsen werden stimuliert, so dass sie vermehrt Sekret absondern. Die willkürlichen Muskeln entspannen sich. Dies entmutigt die Arbeit und verringert somit die Wärmeproduktion. Der Stoffwechsel wird ebenfalls verringert, um die Thermogenese (Wärmeproduktion) auf diese Weise zu begrenzen.

Wenn andere Sinnesorgane (Endkolben der Krause), die sich an etwa 150.000 Punkten in der Nähe der Hautoberfläche befinden, feststellen, dass die Umgebungstemperatur wesentlich niedriger ist als die normale Körpertemperatur, informieren auch sie das Temperaturkontrollzentrum des Hypothalamus über diese Situation.

Dos und Don’ts

Bei einem Säugling sind diese Exterozeptoren in der Haut von Gesicht und Hals konzentriert. Merkwürdigerweise sind das Gesicht, die Hände und die Beine die Bereiche des Erwachsenen, in denen dieses Wärmeempfinden weniger entwickelt ist. Beim Empfang dieser Impulse löst der Hypothalamus die Freisetzung von Noradrenalin aus dem Nebennierenmark aus.
Dies führt zu einer peripheren Vasokonstriktion (Verengung der Blutgefäße), wodurch sich der Großteil des Blutes in die tieferen Gewebe und weg von der Haut verlagert. Die Tätigkeit der Schweißdrüsen wird vermindert. Die Stoffwechselrate wird erhöht. Die Skelettmuskulatur wird angeregt, was zu einem Frösteln führt.

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Fast instinktiv werden die Arme vor der Brust verschränkt. Reflexartig wird die Körperbehaarung aufrecht gehalten, wodurch Luft zwischen Haar und Haut eingeschlossen wird. Um zu verstehen, wie diese Handlungen tatsächlich die Körpertemperatur regulieren, ist es hilfreich, einige grundlegende Konzepte der Thermodynamik zu verstehen.

Die Gesetze der Thermodynamik und der Verlust der Körpertemperatur
Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass die von einem System gewonnene Energie, abzüglich der aus dem System verlorenen Energie, gleich der Änderung der in diesem System gespeicherten Energie ist. Der Zustand, in dem zwischen zwei Systemen, die in direkter Kommunikation oder Kontakt miteinander stehen, keine Energie ausgetauscht wird, wird als thermisches Gleichgewicht bezeichnet.

Für einen erwachsenen, unbekleideten Mann wird das thermische Gleichgewicht in einem Raum erreicht, der auf etwa 86 Grad F gehalten wird. Der Stoffwechsel, der zur Aufrechterhaltung des Lebens erforderlich ist, produziert genügend Wärme, um die normale Körpertemperatur aufrechtzuerhalten, ohne dass zusätzliche Maßnahmen zur Erzeugung oder Ableitung von Wärme erforderlich sind. Dies setzt natürlich eine begrenzte Bewegung des Menschen und der ihn umgebenden Luft voraus.

Für einen bekleideten, durchschnittlichen Erwachsenen bei guter Gesundheit wird die optimale Umgebungstemperatur von den meisten als etwa 72 Grad F mit einer Luftfeuchtigkeit von etwa 50 Prozent angesehen. Basierend auf dem ersten Gesetz, wenn die Körpertemperatur einer Person zu hoch ist, muss Energie (Wärme) abgeführt werden. Wenn die Körpertemperatur einer Person unter den Normalwert fällt, muss Energie (Wärme) zugeführt werden, damit die gespeicherte Nettoenergie (Körpertemperatur) wieder den Normalwert erreicht.
Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Wärme von sich aus nur von einem heißen zu einem kalten Objekt fließen kann. Es sollte nicht vergessen werden: “Heiß” und “kalt” sind relative Begriffe.

In einem Heizkessel zum Beispiel dient Wasser unter extremem Druck mit einer Temperatur von mehreren hundert Grad tatsächlich als Kühlmedium für die Rohre des Kessels, durch die es strömt. Wird der Durchfluss gestoppt, werden die Rohre immer heißer, bis es zum Ausfall kommt. Das Wasser hat zwar eine Temperatur von mehreren hundert Grad, ist aber immer noch kühler als die Metallrohre. Basierend auf dem zweiten Gesetz wird die thermische Energie von den Kesselrohren zum “kühlen” Wasser fließen.

Durch die Anwendung dieses Prinzips kann die Körpertemperatur eines Patienten wieder normalisiert werden, auch wenn sein Thermoregulationsapparat ausgefallen ist, indem die Temperatur seiner unmittelbaren Umgebung angepasst wird.

Übertragen von Wärme

Es gibt drei Möglichkeiten, Wärme zu übertragen.
Die erste ist Strahlung.
Alle Objekte strahlen Wärme ab. Auf diesem Prinzip beruhen die Geräte zur passiven Infrarot-Nachtbeobachtung. Obwohl der Wärmeverlust des Körpers auf diese Weise eher ineffizient ist, tritt er dennoch auf.

Die zweite Art der Wärmeübertragung ist die Konvektion. Luftmoleküle, die mit der Körperoberfläche in Berührung kommen, werden durch den Körper erwärmt. Ihre molekulare Bewegung nimmt zu, und sie bewegen sich vom Körper weg. Kältere Moleküle nehmen dann die frühere Position dieser Moleküle ein, bis auch sie ausreichend erwärmt sind, um sich vom Körper wegzubewegen. Dies ist einer der Gründe, warum das Sitzen vor einem Ventilator oder in einem klimatisierten Raum hilft, die Temperatur einer Person zu senken.

Die dritte Art der Wärmeübertragung ist die Konduktion
Konduktion kann als direkter Kontakt definiert werden, der Wärme vom wärmeren zum kühleren Körper fließen lässt. Der Schweiß auf der Hautoberfläche nimmt direkt von der Haut so viel Wärme auf, dass der Wasseranteil seinen Zustand von einer Flüssigkeit zu einem Gas ändert. Die Absorption dieser Wärme ist der eigentliche Kühlmechanismus. Damit dies effizient funktioniert, muss die Luftfeuchtigkeit der Luft, die mit dem Körper in Berührung kommt, unter 75 Prozent liegen.

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Dies ist der andere Grund für die Wirksamkeit eines Ventilators oder einer Klimaanlage bei der Senkung der Körpertemperatur. Im Falle des Ventilators wird die Luft gegen die Haut zirkuliert, so dass Wärme abgeführt werden kann, aber der Konvektionsprozess wird durch die erzwungene Bewegung von kalter Luft unterstützt, anstatt dass diese einströmt, um die Lücke zu füllen, die durch die Bewegung der nun warmen Luft vom Körper weg entsteht.
Die Klimaanlage zirkuliert nicht nur kühle Luft, die mit dem Körper in Berührung kommt, sondern entfeuchtet auch die Luft, wodurch eine niedrigere relative Luftfeuchtigkeit in der Luft entsteht und eine größere Kapazität für die von der Haut verdunstende Feuchtigkeit zur Verfügung steht.

Unter Berücksichtigung des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik ist es leicht zu verstehen, warum die Verdunstung von Schweiß der einzige wirksame Kühlmechanismus ist, der zum Einsatz kommt, wenn die Umgebungstemperatur die Körpertemperatur übersteigt.
Konduktion ist die effektivste Art der Wärmeübertragung. Wenn Sie einen Stahlstab in ein Feuer halten, dauert es nicht lange, bis der Stab zu heiß zum Halten wird. Die abgestrahlte Wärme ist an exponierten Oberflächen zu spüren. Die erhitzte Luft, die sich vom Feuer auf und ab bewegt, fühlt sich offensichtlich warm an. Der durch direkten Kontakt erwärmte Stab leitet diese Energie so effizient weiter, dass sie recht schnell unerträglich wird.

Die Wärmekapazität von Wasser ist experimentell festgestellt worden, dass sie zehnmal größer ist als die von Stahl. Aus diesem Grund kann eine Person an einem heißen Sommertag unterkühlt werden, indem sie einfach für drei Stunden oder weniger in Wasser mit einer Temperatur von 70 Grad Celsius eingetaucht wird, basierend auf Tests, die vom Militär durchgeführt wurden. Die Professional Association of Diving Instructors (PADI) rät Tauchern, immer dann einen Neoprenanzug zu tragen, wenn die Wassertemperatur 75 Grad F oder weniger beträgt. PADI-Tauchlehrer weisen ihre Schüler darauf hin, dass Wasser eine 20-mal höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft hat.

Thermoregulation

Die Thermoregulation des Erwachsenen ist von mehreren Faktoren abhängig. Neben der Veränderung des Durchmessers der peripheren Blutgefäße, der Veränderung der Stoffwechselrate und der Veränderung der Skelettmuskeltätigkeit sind einige weitere Faktoren zu berücksichtigen. Individuen mit einem höheren prozentualen Körperfettanteil sind, ähnlich wie ein Wal, besser gegen die kühlende Wirkung der Umgebung isoliert.

Das Verhältnis von Oberfläche zu Masse bestimmt auch, inwieweit äußere Einflüsse die Körpertemperatur beeinflussen werden. Es sind diese beiden Faktoren, die bei Säuglingen einen so großen Einfluss haben. Sie haben sehr wenig Körperfett und eine sehr große Oberfläche im Vergleich zur Körpermasse.
Der Akt, die Arme über der Brust zu verschränken, ist ein instinktiver Versuch, die der Umwelt ausgesetzte Körperfläche zu verringern. Mit anderen Worten, diese einfache Handlung verändert das Verhältnis von Oberfläche zu Masse positiv
Was ist besser – kalt und trocken oder kalt und nass? Offensichtlich kalt und trocken, wenn Sie versuchen, die Körperwärme zu erhalten.

Mit Hilfe der Prinzipien der Thermodynamik und der Eigenschaften von Wasser können wir dieses einfache, kostengünstige Hilfsmittel nutzen, um die Temperatur eines Patienten zu regulieren, wenn er sie nicht selbst regulieren kann. Das Eintauchen in warmes (110 Grad F) Wasser kann einen unterkühlten Skifahrer wieder auf Normaltemperatur bringen, genauso wie das Eintauchen in kaltes Wasser die Temperatur eines fiebrigen (fiebrigen) Kindes senken kann. In jedem Fall sollte nur der Rumpf untergetaucht werden. In jedem Fall wandert die Wärmeenergie von dort, wo sie ist, dorthin, wo sie am meisten Gutes bewirkt.

F: Wie kann ich meine Körpertemperatur in der Wildnis regulieren?
A: Hier hängt alles von verschiedenen Faktoren ab, wobei der erste und wichtigste die Aufnahme von ausreichenden Mengen Wasser ist. Die Leute glauben, dass man in einer kalten Umgebung nicht dehydriert werden kann, und das ist eine gefährliche Annahme. Die zweite Sache, die Sie beachten müssen, ist, sich in Schichten zu kleiden und angemessene Kleidung für die Umgebung zu haben. Sie können Schichten hinzufügen oder entfernen, je nachdem, wie sich die Temperatur ändert und je nach dem Grad Ihrer Aktivität.

F: Kann man im Sommer an Unterkühlung sterben?
A: Obwohl dies nicht häufig vorkommt, sind Menschen in den wärmeren Jahreszeiten an Unterkühlung gestorben. Es hat alles mit dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik zu tun, und diejenigen, die auf dem Boden schlafen, ohne eine schützende Schicht zwischen ihrem Körper und dem kalten und nassen Boden, sind in der Regel diejenigen, die der Unterkühlung erliegen.

F: Welche Lebensmittel und Getränke sollte ich bei einem Wintercampingausflug mitnehmen?
A: Wie in diesem Artikel erwähnt, ist die Wasseraufnahme unabhängig von der Jahreszeit notwendig, um die Körpertemperatur zu regulieren. Das Problem ist, dass viele Camper Alkohol und heiße Getränke wie Kaffee als ideale Getränke während der Wintersaison ansehen. Dieser Artikel wird zeigen, welche Getränke für das Campen geeignet sind, was die Ernährung angeht, sehen Sie sich die Winterlebensmittelpfade in diesem Artikel an. Um zu verstehen, wie man mit dem Verlust der Körpertemperatur in der Wildnis umgeht, müssen Sie zunächst verstehen, wie die Umgebung Ihre Körpertemperatur beeinflusst.

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