Ute Harms

Fieber – Energie für die Abwehr

Ute Harms

Fast jeder hat es schon einmal erlebt: Man fühlt sich matt und ausgelaugt, hat keinen Appetit und das Joggen klappt auch nicht so recht. Das Thermometer zeigt den Grund an: 38,7° Celsius! Fieber! Die Temperatur, die das Thermometer gemessen hat, ist höher als die eines gesunden Menschen. Aber wo kommt dieser Temperaturanstieg her? Und warum ist der Körper wärmer, wenn dieser krank ist?

F ieber ist beim Menschen ein Anstieg der Körpertemperatur auf mehr als 38° Celsius (oral gemessen). Die Temperatur im Körper nimmt meist in Folge einer Abwehrreaktion des Körpers auf eine Infektion zu. Diese „Übertemperatur ist eine Reaktion des Organismus, die dazu führt, dass Pathogene aus dem Körper entfernt werden. Dies geschieht durch komplexe Vorgänge im Immunsystem. Die Substanzen, die für die Entwicklung des Fiebers ursächlich sind, werden als Pyrogene (Fieberstoffe oder fiebererzeugende Stoffe) bezeichnet. Diese sind hitzestabile Substanzen aus pathogenen Bakterien und anderen Mikroorganismen (exogene Pyrogene). Auch die Zellen des körpereigenen Immunsystems selbst können Pyrogene produzieren, wenn das Immunsystem körperfremde Substanzen im Körper detektiert hat. Diese werden als endogene Pyrogene bezeichnet.
Der Mensch ist wie andere Säuger und Vögel homöotherm. Homöotherme Organismen weisen eine Körpertemperatur auf, die konstant und in einem weiten Temperaturbereich von ihrer Umgebungstemperatur unabhängig ist. Messen wir die Temperatur z.B. bei Verdacht auf Fieber mit einem Thermometer, so bestimmen wir damit eine Eigenschaft der im Körper befindlichen Wärmeenergie, die eine Form der kinetischen Energie darstellt (> Basisartikel). In Abhängigkeit von der Körpertemperatur unterscheidet man verschiedene Fiebertypen. Die Körpertemperatur unterliegt jedoch auch bei einem Gesunden einer Veränderung im Tagesverlauf (Abb. 1). In Ruhezeiten, insbesondere nachts, sinkt die Temperatur, u.a. weil in dieser Zeit der Stoffwechsel stark herunter gefahren wird. Die Regulation der Temperatur erfolgt mit Hilfe von Thermorezeptoren im Thermoregulationszentrum des Hypothalamus (Abb. 2). Dieser steuert alle vegetativen und die meisten endokrinen Prozesse des Organismus. Er ist das Integrationszentrum des Organismus zur Regelung des inneren Milieus des Körpers. Die Thermorezeptoren im Hypothalamus reagieren sensibel auf Temperaturänderungen der Haut und des Blutes. Bei Fieber wird der Sollwert für die Körpertemperatur im Hypothalamus nach oben verstellt. Ausgelöst wird dies durch bestimmte Pyrogene (Cytokine), die von Zellen des Immunsystems, Makrophagen und T-Lymphozyten, ins Blut abgegeben und zum Gehirn transportiert werden. Die Sollwertverstellung hat einen erhöhten Stoffwechsel zur Folge, dabei wird chemische Energie z.B. aus Fettgewebe in Wärmeenergie umgewandelt. Die Bereiche des Körpers, in denen diese erhöhte Stoffwechselaktivität stattfindet, werden daher wärmer, das heißt, die in den Zellen und den Interzellularräumen befindlichen Teilchen, z.B. Moleküle im Zellplasma oder Erythrozyten in den Blutbahnen, bewegen sich schneller. Über das Blutgefäßsystem wird die Wärmeenergie über den ganzen Körper verteilt. Da sich diese höhere Energie nun auf die gleiche Zahl von Teilchen verteilt wie die vorherige niedrigere kinetische Energie im Körper, steigt die Temperatur an, die wir an verschiedenen Körperstellen (im Mund, im Ohr, im After) mit dem Thermometer messen können. Gleichzeitig ziehen sich die Blutgefäße, die sich direkt unter der Körperoberfläche befinden, zusammen, so gelangt mehr Blut in den Körperkern, und die Abgabe von Wärme über die Körperoberfläche wird verringert. Eine weitere Reaktion des Körpers, die ebenfalls der Erhöhung der Körpertemperatur dient, ist der sogenannte Schüttelfrost, das Muskelzittern: unter Aufwand von Energie ziehen sich die Muskeln immer wieder zusammen, dabei wird chemische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt.
Warum aber kommt es bei einem Fiebernden zum...

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Fakten zum Artikel
aus: Unterricht Biologie Nr. 411 / 2016

Energie in der Biologie

Friedrich+ Kennzeichnung Unterricht (45-90 Min) Schuljahr 7-9