Eine Kältebelastung entsteht immer dann, wenn die Wärmeabgabe größer ist als die Summe aus der Wärmeproduktion des Körpers und der Wärmeaufnahme aus der Umgebung. Die Wärmeabgabe steigt mit fallender Lufttemperatur, steigender Windgeschwindigkeit und größerer Luftfeuchtigkeit an. Unter diesen Bedingungen sinkt zunächst die Hauttemperatur und später auch die Kerntemperatur.
Der Körper reagiert auf die sinkende Körpertemperatur zunächst mit einer Verminderung des Wärmeverlustes durch eine höhere interne thermische Isolierung. Dieses geschieht durch eine Vermindung der Hautdurchblutung (periphere Vasokonstriktion, - Aufbau einer thermischen Schale), hiermit sinkt auch die Hauttemperatur und der Temperaturgradient zwischen der Haut und der Umgebung wird geringer. Da der Wärmeverlust proportional zur Temperaturdifferenz zwischen Haut- und Umgebungstemperatur ist, sinkt hiermit der Wärmeverlust.
Bei einem stärkeren Sinken der Körpertemperatur wird die Verminderung des Wärmeverlustes durch die Erhöhung der Wärmeproduktion (höhere Muskeltonus bis hin zum Muskelzittern) bis zum 5fachen des Ruhestoffwechsels ergänzt (manche kleineren Tiere, insbesondere Winterschläfer, und Neugeborene haben zusätzlich auch die Möglichkeit durch die direkte 'Verbrennung' von braunem Fett Wärme zu produzieren).
Der Mensch nutzt neben zu den autonomen physiologischen Möglichkeiten auch willkürliche Maßnahmen zur Stabilisierung der Körpertemperatur. So kann zum Beispiel die interne thermische Isolierung durch eine externe thermische Isolierung (Kleidung) unterstützt werden oder die Wärmeproduktion kann durch willkürliche Bewegung deutlich (bis zum 20fachen des Ruhestoffwechsels) erhöht werden. Weiterhin kann entsprechend den jeweiligen Umständen ein wärmerer Ort aufgesucht oder die Heizung höher gestellt werden.
Alle Maßnahmen dienen dazu die Abweichung der Körpertemperatur von dem Regel-Sollwert gering zu halten; je größer die Differenz zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert der Körpertemperatur ist, desto stärker reagiert der Körper mit Gegenmaßnahmen (Proportional-Regelung).
Hypothermie (Unterkühlung, <hypo griechisch - unter, unterhalb; therme griechisch - Wärme>). Eine Überlastung des Kälteabwehrsystems führt zu einem deutlichen Absinken der Kerntemperatur; eine Kerntemperatur von 36 bis 33 °C bezeichnet man als milde Hypothermie (33-25 °C moderate Hypothermie, unter 25 °C tiefe Hypothermie).
4 Phasen der Unterkühlung und ihre Kennzeichen: 36-33 °C TKern: physiologischer Regelbereich mit maximal kälteinduziertem Stoffwechsel 33-30 °C TKern: Atemdepression, Erschöpfung, Apathie 30-27 °C TKern: Paralyse, Bradykardie, Bewußtseinsverlust 27- °C TKern: extrem letale Gefährdung
Kälteadaptation/Kälteanpassung A. Bei körperlicher Arbeit im Kalten erfolgt eine aktive Kälteanpassung (verbessert bzw. erhält die Arbeitsfähigkeit in der Kälte), die durch folgende Änderungen gekennzeichnet ist: - Verstärkung der Hautdurchblutung - Steigerung des Grundumsatzes - Verringerung der Kälteempfindung B. Bei Kältebelastung ohne größere körperliche Arbeit kommt es zu einer Toleranz-Adaptation (spart Energie), die durch folgende Änderungen gekenzeichnet ist: - Verminderung der Hautduchblutung (Erhöhung der internen thermischen Isolierung) - Senkung der Soll-Temperatur des Körpers und Verringerung des Grundumsatzes
