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Thermorezeption


Biologie


Basiswissen


Thermorezeptoren sind Zellen in lebenden Organismen, die die Geschwindigkeit einer Temperaturänderung wahrnehmen. Es gibt drei grundsätzlich unterschiedliche Arten: Kalt- und Warmrezeptoren sowie Hitzerezptoren. Das ist hier kurz vorgestellt.

Anzahl der Rezeptoren



Legende



Funktionsweise der Rezeptoren


Warm- und Kaltrezeptoren erzeugen bei gleichbleibender Temperatur eine bestimmte, konstante Zahl an Aktionspotentialen (Impulse), die so genannte Spontanfrequenz. Eine plötzliche Temperaturveränderung beantworten die Rezeptoren mit einer sprunghaften, „überschießenden“ Änderung der Impulsfrequenz (dynamische Frequenz) bis auf einen Maximal- bzw. Minimalwert; anschließend pendelt sich die Frequenz auf einen neuen (höheren oder tieferen) Wert ein, man spricht von Gewöhnung. Kaltrezeptoren reagieren auf eine Verringerung der Temperatur mit einem sprunghaften Anstieg der Frequenz, auf eine Erhöhung dagegen mit einem ebensolchen Abfall (siehe Abb. rechts); Warmrezeptoren antworten genau umgekehrt. Dabei werden jeweils Temperatursprünge von bis zu wenigen zehntel Grad beantwortet. Je größer der Temperatursprung ist und je rascher er abläuft, desto stärker ist auch die dynamische Antwort.[1]

In welchen Bereichen sind die Rezeptoren aktiv?


Warmrezeptoren sind im Bereich zwischen knapp unter 30 bis knapp über 40 °C aktiv. Bei ihnen erhöht sich die Spontanfrequenz parallel zur Zunahme der Temperatur, fällt dann aber oberhalb eines Maximums wieder steil ab. Kaltrezeptoren sind empfindlich zwischen etwa 5 und fast 40 °C. Hitzerezeptoren wirken erst ab rund 43 °C.

Fußnoten