Sie stapfen über die natriumbeleuchtete Straße zur Eingangstür, Schritte hallten von den benachbarten Häusern wider - es war ein langer Tag. Stapfen Sie die Treppe hinauf, betreten Sie das Badezimmer und schalten Sie die Dusche ein. Endlich eine Zeit zum Entspannen und Erholen. Aber wenn das dampfende Wasser zum ersten Mal auf Ihre Haut trifft, werden Sie von einem scharfen, eiskalten Gefühl, begleitet von brennenden Schmerzen, erschüttert. Warum fühlt sich das heiße Wasser so kalt an?
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Der menschliche Körper spürt Temperaturänderungen durch spezielle Nervenenden, die Thermorezeptoren genannt werden und sich direkt unter der Haut befinden. Diese Rezeptoren sind im ganzen Körper verteilt und übertragen ständig Temperaturinformationen an das Gehirn. Eine Abnahme der Temperatur aktiviert kalte Rezeptoren und eine Zunahme aktiviert warme Rezeptoren. Thermorezeptoren können auch auf bestimmte Chemikalien ansprechen. Zum Beispiel aktiviert Menthol kalte Rezeptoren, was das Gefühl von Kälte erklärt, das Sie möglicherweise nach dem Zähneputzen oder der Verwendung einer Analgetikum-Creme verspüren. Es wurde gezeigt, dass Capsaicin, eine Chemikalie, die in Chilischoten vorkommt, warme Rezeptoren aktiviert und die bekannte glühende Bren- nungs- und Schweißreaktion hervorruft, die mit einer scharfen Mahlzeit einhergeht.
Kalte Rezeptoren reagieren hauptsächlich auf Temperaturen im Bereich von 68 bis 86 ° F, während warme Rezeptoren zwischen 86 und 104 ° F aktiviert werden. Bei extremen Temperaturen - unter 60 ° F und über 113 ° F - wird das Temperatursignal von einem Schmerzempfinden begleitet. Seltsamerweise haben Forscher herausgefunden, dass bei Temperaturen über 113 ° F auch einige kalte Rezeptoren brennen können. Dieses als paradoxe Kälte bekannte Phänomen hat Wissenschaftler seit Jahrzehnten verwirrt. Niemand ist sich ganz sicher, warum der Effekt auftritt, da er keinen evolutionären oder adaptiven Nutzen zu bieten scheint, sagt Barry Green, Direktor des John B. Pierce Laboratory und Professor für Chirurgie an der Yale University School of Medicine. Heutzutage erwägen Forscher eine Vielzahl von Interpretationen der seltsamen Empfindung.
Die Mehrheit der Wissenschaftler unterstützt die Theorie, dass paradoxe Kälte eine Fehlfunktion des Thermorezeptorsystems ist. Laut Lynette Jones, einer leitenden Wissenschaftlerin am MIT, existieren Schmerzrezeptoren, die auf potenziell schädliche Wärmewerte reagieren, auf denselben sensorischen Fasern wie kalte Thermorezeptoren. Wenn die Nervenfaser ein Signal an das Gehirn sendet, kann dies manchmal als ein Gefühl extremer Kälte interpretiert werden. Paradoxe Kälte ist der „seltsame Betrieb eines Systems unter ungewöhnlichen Stimulationsbedingungen“, sagt sie.
Es ist auch möglich, dass kalte Rezeptoren eine doppelte Aufgabe erfüllen, sagt Green. Basierend auf seinen Forschungen glaubt er, dass Kälterezeptoren rekrutiert werden können, um dem Gehirn zu helfen, potenziell schädliche Temperaturen sowohl bei heißen als auch bei kalten Extremen zu erkennen. Anstatt den Input von kalten und warmen Rezeptoren getrennt zu betrachten, integriert das Gehirn sie.
„Das Gehirn ist eine sehr wirtschaftliche Rechenmaschine. Es nutzt alle Informationen, um ein möglichst schnelles und genaues Urteil zu fällen “, sagt Green. "Es gibt eine Reihe von Rezeptoren, die ins Spiel kommen, und ich glaube, es ist die Gesamtanzeige, die das Gehirn verwendet." Diese Theorie wird durch die Tatsache gestützt, dass es weit mehr kalte Rezeptoren unter der Haut gibt als warme und die Signale von kalten Rezeptoren gelangen tatsächlich bis zu zehnmal schneller zum Gehirn als Signale von warmen Rezeptoren. Dies deutet darauf hin, dass kalte Rezeptoren zusätzliche Schmerzsignale liefern können, wenn Sie auf gefährliche Temperaturen stoßen.
Paradoxe Kälte aktiviert jedoch nur eine Untergruppe von Kälterezeptoren, und Ihre Körpertemperatur bestimmt zu diesem Zeitpunkt, ob Sie dies spüren. Eine höhere innere Körpertemperatur senkt Ihre Erkältungsschwelle. Je wärmer Sie sind, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine paradoxe Erkältungsreaktion auftritt.
Wissenschaftler haben auch die ebenso rätselhafte Existenz paradoxer Hitze bestätigt, bei der selbst eine relativ milde Kältewelle ein heißes Gefühl hervorruft. Solange nicht genügend Forschung gefunden wurde, um die Balance zu einer bestimmten Theorie zu finden, wird das tatsächliche Funktionieren paradoxer Empfindungen in der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiterhin Gegenstand hitziger Debatten sein.
