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Heute im BIO-UNTERRICHT: | Schweiß ✔ |

Dieser Artikel befasst sich mit einem Sekret; weitere Bedeutungen siehe unter Schweiß (Begriffsklärung).

Als Schweiß (griechisch ἱδρώς hidrós) wird ein von der Haut des Menschen und anderer Säugetiere über so genannte Schweißdrüsen abgesondertes wässriges Sekret bezeichnet. Man unterscheidet nach der Art ihrer Sekretion zwei Arten von Schweißdrüsen: sogenannte ekkrine und apokrine Schweißdrüsen.[1]

Die ekkrinen Schweißdrüsen sind beim Menschen praktisch über den ganzen Körper verteilt und können beträchtliche Mengen eines klaren, geruchlosen Sekretes produzieren, das zu mehr als 99 Prozent aus Wasser besteht und sonst vor allem Elektrolyte, wie Na+, Cl-, Lactat und Aminosäuren sowie Harnstoff enthält.[2][3] Der pH-Wert liegt im sauren Bereich bei pH 4,5. Im Gegensatz dazu kommen die apokrinen Schweißdrüsen nur in den behaarten Körperarealen der Achsel- und Genitalregion sowie an den Brustwarzen vor. Sie produzieren geringe Mengen eines milchigen Sekretes, das Proteine und Lipide enthält und annähernd pH-neutral ist (pH 7,2).[4]

Frischer Schweiß ist völlig geruchlos. Erst der Abbau von langkettigen Fettsäuren zu kürzeren Ketten wie Ameisensäure oder Buttersäure sorgt für den typischen Schweißgeruch. Dafür sind verschiedene zur natürlichen Hautflora zählende Bakterien verantwortlich.[5][6] Eine Ausnahme bildet die Pubertät; durch verschiedene hormonell bedingte Vorgänge im Körper kann auch frischer Schweiß schon riechen.

Eine übermäßige, krankhafte Absonderung von Schweiß wird als Hyperhidrose bezeichnet, bei einer reduzierten oder völlig fehlenden Schweißproduktion spricht man von Hypo- bzw. Anhidrose.

Schweiß auf einem Gesicht

Zweck

Temperaturregulation

Schwitzen – medizinisch auch als Diaphorese (v. griech. διαφέρειν „hindurch tragen“) oder Transpiration bezeichnet – ist ein effektiver Mechanismus, um überschüssige Wärme abzugeben und damit die Körpertemperatur zu regulieren: Die Verdunstungswärme von Wasser beim Übergang zum Wasserdampf beträgt 2400 kJ/Liter. Hierzu dient vor allem das volumenreiche wässrige Sekret der ekkrinen Drüsen, die beim Erwachsenen bis zu 2-4 Liter pro Stunde bzw. 10–14 Liter am Tag produzieren können (10–15 g/min•m²).[7][8][9]. Das heißt, dass die Verdunstung dieser Schweißmenge eine Wärmeabgabe von 333 W/m² KOF bedingt – abtropfender Schweiß wird bezüglich Wärmeregulation umsonst vergossen. Ohne starke körperliche Aktivität oder heiße Umgebung verliert der Mensch ca. 100–200 ml Schweiß pro Tag.

Schweiß kann allerdings nur verdunsten, wenn der Wasserdampfdruck der Luft geringer ist als der an der Hautoberfläche. Die Differenz der Wasserdampf-Partialdrücke von 1 kPa bewirkt eine Wärmeabgabe von 58 W/m² KOF bei Windstille. Je mehr Wind bläst, desto mehr Wärme kann abgeführt werden. Von der Außentemperatur ist die Wärmeabgabe mittels Schwitzen unabhängig.

Perspiratio insensibilis ist eine Form des Schwitzens, die mit freiem Auge für gewöhnlich nicht sichtbar ist: Die vom Wasserdampf gesättigte Atemluft und die unmerkliche Verdunstung (Diffusion durch die Haut ohne Beteiligung der Schweißdrüsen[10]) auf der Haut führen zu einem täglichen Wasserverlust von 400 bis zu 1000 ml Wasser und damit zu einer Wärmeabgabe, die ca. 20 % der täglich produzierten Körperwärme in Ruhe entspricht.[11] Während der Flüssigkeitsverlust über die Atemluft ein unvermeidbares physikalisches Phänomen darstellt, dient die unsichtbare Schweißproduktion der Hydrierung der Haut und der Produktion des Säureschutzmantels.

Starkes Schwitzen mit kalter Haut, so genannten Kaltschweißigkeit ist häufig bei schwerkranken Patienten (Herzinfarkt, Lungenödem) anzutreffen. Hier dient das Schwitzen nicht der Temperaturregulation, sondern stellt ein Begleitphänomen dar.

Signalwirkung

Dem Schweiß – insbesondere dem Sekret der apokrinen Schweißdrüsen – wird auch eine Signalwirkung über den Geruchssinn zugesprochen (s.u.).[12][13] Beim Menschen spielt die insbesondere im Zusammenhang mit dem emotionalen oder stressbedingten Schwitzen eine Rolle.

Im Schweiß sind auch Sexualduftstoffe (Pheromone) enthalten, so dass dem Schweiß auch bei der Fortpflanzung bzw. der sexuellen Erregung des Sexualpartners Bedeutung zukommt. Bei Tieren ist dies gut erforscht und Pheromone werden in der Tierzucht zur Steuerung der Empfänglichkeit eingesetzt (siehe auch Wirbeltierpheromone).

Die Bedeutung beim Menschen ist umstritten, da sich das Vomeronasalorgan, das zur Wahrnehmung dieser Geruchsstoffe dient, während der Embryonalperiode zu einem Rudiment zurückbildet. Trotzdem gibt es zahlreiche wissenschaftliche Belege, dass Menschen in ihrem Verhalten durch Schweißgeruchskomponenten beeinflusst werden.[14][15]

Wissenschaftliche Untersuchungen

Schwitzen führt zu einer Senkung des Hautwiderstands. Dies lässt sich für wissenschaftliche Untersuchungen nutzen und wird als psychogalvanische Hautreaktion bezeichnet.

Schwitzen in der Sauna

In der Sauna lassen sich die geschilderten Vorgänge am besten beobachten: Typischerweise wird in der Sauna eine Umgebungstemperatur von etwa 90 °C eingestellt. Dabei ist zwar die relative Luftfeuchtigkeit niedrig, der Wasserdampfdruck auf der schweißbedeckten Haut liegt aber dennoch weit unter dem der Umgebung, so dass der gebildete Schweiß nicht verdunsten kann, sondern (thermoregulatorisch ineffektiv) abtropft. Da unter diesen Bedingungen alle Möglichkeiten der Wärmeabgabe so gut wie unmöglich sind – die Wärmeregulation über Konvektion ist aufgrund der hohen Umgebungstemperatur ausgeschlossen, und auch die aufgenommene Wärmestrahlung ist größer als die strahlungsbedingte Wärmeabgabe – steigt die Körperkerntemperatur relativ schnell an.[16]

Da die Hautdurchblutung unter diesen Bedingungen ansteigt, verdoppelt sich das Herzzeitvolumen, und der Puls steigt dementsprechend. Wird die empfohlene Dauer eines Saunagangs nicht überschritten, hält sich der Flüssigkeitsverlust dennoch in Grenzen, sofern danach eine sofortige Abkühlung erfolgt. Ein intaktes Herz-Kreislauf-System ist dabei eine Voraussetzung.

Allerdings können regelmäßige Saunabesuche ohne Aufguss und bei 60 °C laut einer Studie die Symptome von Patienten mit Herzinsuffizienz bessern.[17]

Schwitzen bei Tieren

Primaten, hier insbesondere der Mensch, Pferde, Hornträger und Kamele besitzen besonders viele Schweißdrüsen und schwitzen auch besonders viel. Bei Raubtieren beschränkt sich die Verteilung der Drüsen auf wenige Körperbereiche, insbesondere die Fußballen. Schweine und Nager besitzen keine funktionsfähigen Schweißdrüsen. Diese Tierarten nutzen andere Möglichkeiten zur Kühlung, z. B. Hecheln, Wälzen in oder Andrücken an (feuchten) Boden, Belecken des Fells.

Siehe auch

 Commons: Perspiration – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference
  • Dehydratation (Auswirkung des Wasserverlusts)
  • Schweißfuß, Schweißhände, Bromhidrose
  • Transpiration
  • Frieren

Literatur

  • R. Klinke, H-C. Pape, St. Silbernagl: Physiologie, Georg Thieme Verlag Stuttgart 2005, 5., komplett überarbeitete Auflage, ISBN 3-13-796005-3

Weblinks

 Commons: Schwitzen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference

Einzelnachweise

  1. Wilke K, Martin A, Terstegen L, Biel SS. A short history of sweat gland biology. Int J Cosmet Sci. 2007 Jun;29(3):169-179. PMID 18489347
  2. Kuno,Y., Human perspiration, Charles C Thomas, Springfield, 1956, 416.
  3. Rothman,S., Felsher,Z., Flesch,P., Lerner,A.B., Lorincz,A.L., Pinkus,H., and Wells,G.C., Physiology and biochemistry of the skin, The University of Chicago Press, Chicago, 1961, 741 ff.
  4. Bechara/Schmidt/Hoffmann/Altmeyer: Krankhaftes Schwitzen, Kohlhammer (2009) S. 13, ISBN 3170203487.
  5. John N. Labows , Kenneth J. McGinley , Albert M. Kligman. Perspectives on axillary odor. Journal of the Society of Cosmetic Chemists, Vol. 33, No. 4, 193-202.
  6. Kippenberger S, Havlíček J, Bernd A, Thaçi D, Kaufmann R, Meissner M. 'Nosing Around' the human skin: What information is concealed in skin odour? Exp Dermatol. 2012 Sep;21(9):655-659.
  7. Jessen,C., Temperature regulation in humans and other mammals, Springer, Berlin, 2000, 193.
  8. Mack,G.W. and Nadel,E.R., Body fluid balance during heat stress in humans. In: Fregly,M.J., Blatteis,C.M. (Eds.), Handbook of physiology. Section 4: Environmental physiology, Oxford University Press, New York, 1996, 187-214.
  9. Sawka,M.L., Wenger,C.B., and Pandolf,K.B., Thermoregulatory responses to acute exercise-heat stress and heat acclimation. In: Fregly,M.J., Blatteis,C.M. (Eds.), Handbook of physiolog. Section 4: Environmental physiology, Oxford University Press, New York, 1996, 157-185.
  10. Pschyrembel, 259. Auflage, 2002, S. 1285.
  11. Wolfgang Legrum: Riechstoffe, zwischen Gestank und Duft, Vieweg + Teubner Verlag (2011) S. 56−59, ISBN 978-3-8348-1245-2.
  12. Kippenberger S, Havlíček J, Bernd A, Thaçi D, Kaufmann R, Meissner M. 'Nosing Around' the human skin: What information is concealed in skin odour? Exp Dermatol. 2012 Sep;21(9):655-659.
  13. Wyart C, Webster WW, Chen JH, et al. (February 2007). "Smelling a single component of male sweat alters levels of cortisol in women". The Journal of Neuroscience 27 (6): 1261–5. doi:10.1523/JNEUROSCI.4430-06.2007. PMID 17287500. Lay summary – UC Berkeley News (6 February 2007).
  14. Prehn-Kristensen A, Wiesner C, Bergmann TO, Wolff S, Jansen O, Mehdorn HM, Ferstl R, Pause BM. Induction of empathy by the smell of anxiety. PLoS One. 2009 Jun 24;4(6):e5987.
  15. Mujica-Parodi LR, Strey HH, Frederick B, Savoy R, Cox D, Botanov Y, Tolkunov D, Rubin D, Weber J. Chemosensory cues to conspecific emotional stress activate amygdala in humans. PLoS One. 2009 Jul 29;4(7):e6415.
  16. Physiologie; Klinke, Pape, Kurtz, Silbernagl, 6. vollständig überarbeitete Auflage. Thieme, Stuttgart 2009, ISBN 978-3137960065
  17. Journal of the American College of Cardiology. 2002;39(5):754-759

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