De thermostaat in de mens

Regeling van de lichaamstemperatuur tot een constante warmte.
door Tsenne Kikke - dinsdag 2 februari 2021 1:07

Geen elektronisch geregelde airconditioning ter wereld kan een gebouw zo exact op temperatuur houden, als de natuurlijk inwendige 'centrale verwarming' van het menselijk lichaam. Zonder deze regelaar zouden we niet zomer en winter door, aan de Noorpool en in de Sahara steeds een gelijkblijvende lichaamstemperatuur van 37,1 graden kunnen handhaven. Op koele avonden of bij regenweer zouden we zo stijf en koud zijn als een kikker, nauwelijks in staat ons te bewegen of te denken, en bij ijs en sneeuw zouden we zo verstijfd zijn als een stuk diepvriesvlees en een winterslaap van meerdere maanden houden.

De 'uitvinding' van de over een groot temperatuurgebied regelbare 'centrale verwarming' is één van de prachtigste verworvenheden in de evolutie van de gewervelde dieren. In tegenstelling tot de wisselwarme dieren (soms nog ten onrechte 'koudbloedige dieren' genoemd), waarvan de lichaamstemperatuur een speelbal is van de temperatuur in hun omgeving, houdt deze de levensfuncties steeds in optimale conditie. Hoe wordt dit klaargespeeld?

Voor centrale verwarming - in huis zowel als in het lichaam - zijn drie dingen nodig: brandstof, een thermostaat en zogenaamde effectoren, zijnde: effectieve factoren, die dusdanig inwerken op de warmtebronnen, warmteverdeling en afkoeling, dat de door de thermostaat voorgeschreven temperatuur wordt gehandhaafd.

De brandstof van het lichaam bestaat uit triljoenen nietige 'kachels', die worden gevormd door de cellen met de verbrandingswarmte van hun stofwisseling. De effectieve factoren zijn ook gemakkelijk aan te wijzen, zijnde: stimuleren of remmen van de stofwisseling, intensiveren of verminderen van de ademhaling, regelen van de bloedcirculatie - dus de warmteverdeling, opwekken van het beven van kou, dat voorziet in aanvullende warmte door spierbewegingen - verhoging van de activiteit der zweetklieren, waardoor overtollige warmte langs de weg van verdamping wordt afgevoerd en andere maatregelen.

Het grote probleem vormde tot 1960 de thermostaat. Bij deze regelaar behoren één of meer thermometers en een controlecentrum, dat de basistemperatuur met de gemeten waarden vergelijkt en overeenkomstig elke afwijking bevelen voor de effectoren doorgeeft. De wetenschap was toen al enige tijd op de hoogte van dit controlecentrum. Het bestaat namelijk uit een combinatie van zenuwen in de hypothalamus. Dat is een gebied in de tussenhersenen, van waaruit ook talrijke andere processen in het lichaam worden geregeld, die aan het onderbewustzijn noch aan de wil onderhevig zijn. Het warmtecontrolecentrum ligt dus in de onmiddellijke nabijheid van al die commandocentra, die vandaar uit aanwijzingen krijgen op welke wijze ze de kleppen in de aderen en alle andere processen moeten regelen. Alleen over de zetel van de thermometers van de thermostaat verkeerde men nog in het onzekere. De oorzaak hiervan was een in principe fout uitgangspunt over de aard van de zintuiglijke waarneming. Men redeneerde ongeveer als volgt:

"Deze thermometers konden niets anders zijn dan temperatuurgevoelige zintuigcellen. Omdat we echter allen in de huid koude en warmte waarnemen en niet inwendig, kunnen deze zintuigcellen zich alleen aan de oppervlakte van ons lichaam bevinden. Hieruit volgt, dat het warmtecontrolecentrum zich op de een of andere wijze richt naar de temperatuur van de huid." Dat klinkt onwaarschijnlijk, maar het werd tientallen jaren verondersteld; en het was echter volkomen verkeerd.

Waar school de fout? In de onjuiste opvatting, dat men zich impulsen, die van de verschillende neuronen worden ontvangen in ieder geval bewust moet worden! Daaruit ontstonden vragen, zoals... Zou het niet mogelijk zijn, dat er zich binnen in het lichaam temperatuurgevoelige zintuigcellen bevinden, die het resultaat van hun metingen direct doorsturen naar het warmteregulatiecentrum zonder dat ons bewustzijn daarvan iets merkt? Zijn er over het algemeen zintuigelijke indrukken, waarvan wij ons helemaal niet bewust zijn, maar die voor ons bestaan van vitaal belang zijn?

Experimenten, die tot een duidelijker inzicht leidden, werden ondernomen door de Duitse arts Dr. Theodor H. Benzinger (1905-199) in zijn functie van leider van het onderzoekscentrum van de Amerikaanse 'Marine Bethesda' in 1960 ('The Human Thermostat', Sc. Am., Vol. 204, N° 1 (Jan. 1961), blz. 134-147).

Deze onderzoeker liet zichzelf als proefpersoon insluiten in een metalen ruimte, waarin ongeveer duizend instrumenten de warmtestraling, de warmtestroom en de zweetafscheiding op elke plek van de huid registreerden. Hij bezaaide gewoon zijn lichaam met elektrische thermometers: in zijn mond, als radioactieve sonde in de maag, in de endeldarm, in de gehoorgang en onder lichte druk tegen het trommelvlies. Ja zelfs liet hij onder plaatselijke verdoving twee thermometers in de voorhoofdsholten en in de neusholten aanbrengen.

Na honderden levensgevaarlijke proefnemingen op zichzelf, vond de dokter een plek, waarvan de temperatuur bepalend was voor de warmtereacties van alle andere lichaamsdelen. Dat moest de zo lang gezochte thermometer van de thermostaat zijn! Deze bevindt zich direct naast het warmtecontrolecentrum, eveneens in de hypothalamus, ongeveer midden in het hoofd tussen beide oren. Hier komt de thermometer in nauwe aanraking met de beide hoofdslagaders, die de warmtecontrolecentrum de hele hersenen van bloed voorzien.

Aangezien de hypothalamus aan de basis van de hersenen de lichaamstemperatuur reguleert, vond hij de oorthermometer in 1964 uit. Deze tympanische thermometer heeft een uitsteeksel (beschermd door een eenmalige hygiënische huls) waarin de infrarood sonde zit; het uitsteeksel wordt voorzichtig in de gehoorgang geplaatst en er wordt een knop ingedrukt; de temperatuur wordt binnen ongeveer een seconde gelezen en weergegeven.

Deze thermometers worden nu nog altijd zowel thuis als in medische instellingen gebruikt. Maar, er zijn factoren die het aflezen van deze thermometer tot op zekere hoogte onbetrouwbaar maken, bijvoorbeeld: een verkeerde plaatsing in de uitwendige gehoorgang door de gebruiker en oorsmeer die het kanaal blokkeert. Terug naar onze tekst...

De lichamelijke thermometer meldt dus de temperatuur van het bloed en wel direct tegen het ernaast gelegen controlecentrum. Daar worden de binnenkomende waarden met de basiswaarde vergeleken, die in de dagelijkse regelmaat om de 37 graden schommelt. Komt de temperatuur van het bloed ook maar één honderdste graad boven de basiswaarde, dan geeft het controlecentrum direct bevelen via neurieten en hormoonketens om door verwijding van huidadertjes - vandaar een rood gezicht, als men het warm heeft - en activeren van de zweetklieren overtollige warmte uit het lichaam te verdrijven.

Is het bloed een honderdste graad te koel, dan wordt de 'elektrische centrale' van het lichaam 'opgestookt' vooral in de spiercellen, om meer innerlijke warmte op te wekken. Maar bij steeds onverdraaglijker hitte of koude is er toch een grens. Wordt deze overschreden, dan faalt de regelaar van menselijke verwarming en de mens bevriest of sterft aan een zonnesteek.

Merkwaardig genoeg kan men zijn innerlijke thermostaat beet nemen, bijvoorbeeld: als men op een hete zomerdag een ijskoude drank drinkt. Omdat de thermometer ook zeer dicht in de buurt van de neusholte ligt, meet deze een lagere temperatuur dan die van het bloed werkelijk is. De thermostaat interpreteert deze natuurlijk verkeerd en warmt het hele lichaam flink op. Zo komt het, dat men na het kortstondige gevoel van verfrissing door het drinken nog meer gaat transpireren dan daarvoor.

Als we de mens in het voorgaande om zijn slechts grof ontwikkeld temperatuurgevoel wat ongunstig hebben afgeschilderd, dan moeten we dit nu corrigeren: in de thermometer van zijn thermostaat beschikt hij wel degelijk over een absoluut temperatuurgevoel en wel van een zo buitengewone gevoeligheid en precisie, dat hij zich zelfs kan meten met de vissen en de bloedzuigende insecten.

De thermometer bestaat in principe uit een dicht opeengepakte verzameling warmte- en koudemelders. Dit werd in 1964 vastgesteld door drie geleerden van de 'John B. Pierce Foundation Laboratories' in New Haven bij proeven op honden. Ze tapten voor het 'meeluisteren' afzonderlijke zintuigcellen met micro-electroden af en verwarmden tegelijkertijd het hersengebied van de hypothalamus door middel van ingebrachte miniatuur 'verwarmers'. 80 procent van de cellen reageerde op de verwarming met sneller afvuren van impulsen en op afkoeling met langzamer seinsnelheid. 20 procent reageerde andersom.

Ondertussen is de thermometer bij de hypothalamus in geen geval de enige temperatuurmelder van het warmtecontrolecentrum. Het zou ook te onwaarschijnlijk zijn, dat de menselijke centrale verwarming zou volstaan met de melding van de temperatuur uit slechts één 'vertrek'. Meerdere inwendige thermometers werden in 1964 ontdekt door professor Rudolf Thauer, directeur van het William Kerckhoff Instituut voor Hartonderzoek van de Max Planck Stichting in Bad Nauheim.

Hij bracht een koud doorspoelde rubberballon in de slokdarm en de maag van een onder narcose gebrachte hond. Onmiddellijk vertoonde het dier koude rillingen en andere 'maatregelen', waarmee het organisme probeertde zijn temperatuur op peil te houden. Daarmee was het bewijs geleverd.

Nadien begon men met proefnemingen om de basiswaarde in de thermostaat te veranderen. Zo kon men het lichaam van een patiënt zover brengen, dat het zichzelf onderkoelde. Op deze manier zouden moeilijke chirurgische ingrepen konden worden uitgevoerd.

Zo stelde men vast dat de wereld der zintuigen van de mens, als hij voor een operatie moet worden onderkoeld, 'wonderbaarlijke ervaringen' onderging . Bij 34,5 graden verminderen gehoor en gezicht. Onder de 29,5 graden staakt het warmtecontrolecentrum zijn dienst. De pupillen staan wijd open. Pijn en alle andere zintuiglijke waarnemingen wijken van ons. De pols vertraagt tot 40 slagen per minuut en de bloeddruk daalt snel. Bij 27 graden houden de ademhalingsbewegingen op. Men ondergaat een toestand, die overeenkomt met de winterslaap.

En dat was inderdaad het doel, waarnaar Dr. Benzinger van het onderzoekcentrum van de Amerikaanse Marine streefde, namelijk: om de mens in een kunstmatige winterslaap te kunnen brengen. Zo gaf hij te kennen dat de bemande ruimtevaart naar verre planeten het noodzakelijk zal vinden om de astronauten gedurende de jarenlange 'oninteressante' vluchten tijdelijk - net als technische apparatuur - uit te schakelen.

Zelfs vandaag de dag nog willen kapitaalkrachtige patiënten in Amerika, van wie de dodelijke ziekten nog altijd ongeneeslijk zijn, zich tegen betaling van hoge bedragen in een winterslaap laten brengen. Daarbij hopen ze dan dat ze binnen enkele jaren, als de geneeskunde tegenover hun ziekte niet meer zo machteloos staat, weer tot leven te worden gewekt om te kunnen genezen.

En zo belanden we - ter aanvulling hiervan - in het thema 'cryonisme' dat in de volgende blog wordt aangepakt.

Uit: Magie der Sinne im Tierreich door Vitus B. Dröscher

"Vind mensen, die in zichzelf zowel de motivatie als de aangeboren drijfveer hebben om aan hun Innerlijke Zelf te werken, en we zullen hen gidsen."

Stuur wel geen eenden naar de arendenschool.