Schweiß

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Als Schweiß (griechisch ἱδρώς hidrós) wird ein von der Haut des Menschen und anderer Säugetiere über so genannte Schweißdrüsen abgesondertes wässriges Sekret bezeichnet. Die Schweißabsonderung wird auch als Schwitzen bezeichnet.

Der Vorgang des Schwitzens wird auch Transpiration, Diaphorese[1] oder Hidrosis[2] genannt. Eine übermäßige, krankhafte Absonderung von Schweiß wird als Hyperhidrose bezeichnet, bei einer reduzierten oder völlig fehlenden Schweißproduktion spricht man von Hypo- bzw. Anhidrose.

Schweißtropfen auf einem Gesicht

Zusammensetzung und Eigenschaften des menschlichen Schweißes

Nach der Art ihrer Sekretion werden zwei Arten von Schweißdrüsen unterschieden: sogenannte ekkrine und apokrine Schweißdrüsen.[3]

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. Außerdem enthält der Schweiß Salze, die ihrerseits aus Elektrolyten wie Na+, Cl−, K+ bestehen; daneben noch Lactate, Amino-, Capron-, Capryl-, Citronen-, Essig- und Propionsäure sowie in Spuren Harnstoff und Harnsäure.[4][5][6] Daneben befinden sich im Schweiß noch Zucker und Ascorbinsäure in geringen Konzentrationen.[7] 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 (haarlosen) Brustwarzen vor. Sie produzieren geringe Mengen eines milchigen Sekretes, das Proteine und Lipide enthält und annähernd pH-neutral ist (pH 7,2) (siehe auch Wirbeltierpheromone).[8]

Frischer Schweiß ist völlig geruchlos. Erst der Abbau von langkettigen Fettsäuren zu kürzeren Ketten wie Buttersäure oder Ameisensäure sorgt für den typischen Schweißgeruch. Dafür sind verschiedene zur natürlichen Hautflora zählende Bakterien verantwortlich.[9][10] Eine Ausnahme bildet die Pubertät: Durch verschiedene hormonell bedingte Vorgänge im Körper kann auch frischer Schweiß schon riechen.

Funktionen des Schweißes

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).[11][12][13] Das heißt, dass die Verdunstung dieser Schweißmenge eine Wärmeabgabe von 333 W/m² Körperoberfläche (KOF) bedingt – abtropfender Schweiß wird bezüglich Wärmeregulation vergeblich 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 der Wasserausscheidung, die nicht wahrnehmbar ist. Sie besteht aus der Feuchtigkeit der Ausatemluft und der unmerklichen Wasserverdunstung durch die Haut (Diffusion durch die Haut ohne Beteiligung der Schweißdrüsen[14]). Dadurch entsteht ein täglicher Verlust von 400 bis zu 1000 ml Wasser und gleichzeitig eine Wärmeabgabe, die ca. 20 % der täglich produzierten Körperwärme in Ruhe entspricht.[15] Während der Flüssigkeitsverlust über die Ausatemluft ein unvermeidbares physikalisches Phänomen darstellt, dient der nicht wahrnehmbare Wasseraustritt der Hydrierung der Haut und der Produktion des Säureschutzmantels.

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

Signalwirkung

Im Schweiß enthalten sind auch Sexualduftstoffe (Pheromone), 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 Jacobsonsches Organ oder Vomeronasalorgan).

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,[16][17] insbesondere durch das Sekret der apokrinen Schweißdrüsen.[18][19] Beim Menschen spielt dies insbesondere im Zusammenhang mit dem emotionalen oder stressbedingten Schwitzen eine Rolle.

Im Unterschied zum thermoregulatorischen Schwitzen (= Schwitzen zum Zweck der Kühlung) tritt das Stress-Schwitzen schlagartig auf. Dieses entsteht auch unabhängig von der Umgebungstemperatur, z. B. bei Stress-Situationen im Büro, bei „Dates“ oder ähnlichen Situationen. Stress-Schweiß wird oft auch als „kalter Schweiß“ bezeichnet. Die in der Stressreaktion freigesetzten Hormone Adrenalin und Noradrenalin verengen die Blutgefäße der Haut und sorgen so für eine Umverteilung des Blutes zugunsten der Muskeln. Die verminderte Durchblutung der Haut senkt deren Temperatur, und die Verdunstung von Schweiß führt zu einer weiteren Abkühlung. Im Gegensatz dazu wird beim thermoregulatorischen Schwitzen, z. B. bei körperlicher Anstrengung, die Hautdurchblutung gesteigert, um möglichst viel Wärme über die Körperoberfläche abzuführen.

Beim emotionalen Schwitzen in der Achsel sind sowohl ekkrine wie auch sogenannte apokrine Schweißdrüsen beteiligt. Apokrine Schweißdrüsen findet man nur in Verbindung mit Haaren der Achsel- und Genitalregion sowie im Bereich der Brustwarze. Sie spielen eine besondere Bedeutung beim axillären emotionalen Schwitzen.[20][21][22] Apokrine Drüsen produzieren ein Sekret, das Lipide und Proteine sowie Substanzen enthält, die von Hautbakterien zu flüchtigen Molekülen verstoffwechselt werden können. Diese nimmt man dann als typisch schweißigen Geruch wahr.[23]

Es wird angenommen, dass solche apokrinen Gerüche eine Rolle bei der nonverbalen Kommunikation spielen.[24][25][26] Das zusätzlich von den ekkrinen Schweißdrüsen in der Achsel freigesetzte Wasser fördert die Verteilung des apokrinen Schweißes auf der Haut und auf den Haaren. Dadurch wird die benetzte Oberfläche vergrößert und die Freisetzung der Geruchsstoffe gesteigert.

Die axillären ekkrinen und apokrinen Schweißdrüsen werden bei Stress vom autonomen (also dem nicht willentlich kontrollierbaren) Nervensystem und durch Stress-Hormone im Blut (Adrenalin) zur Sekretion angeregt.[20][21][22][27] Der Nervenimpuls erreicht die Drüsen innerhalb von Sekunden, nachdem eine Bedrohung wahrgenommen wurde, und löst unmittelbar eine starke Schweißausschüttung aus. Hierbei werden bereits in den ersten Minuten deutlich größere Schweißmengen freigesetzt[28][29] (bis zu 70 mg/min je Achsel), als dies beim eher langsam einsetzenden thermischen Schwitzen der Fall ist.[30][31]

Wissenschaftliche Untersuchungen

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

In seltenen Fällen kann es durch die Einlagerung des Pigments Lipofuszin in die Schweißdrüsen zu einer bunten Verfärbung des Schweißes kommen (Chromhidrose).[32] Diese Störung der normalen Schweißproduktion kann mithilfe von Capsaicin-haltigen Cremes[33] oder durch eine Behandlung mit Botulinumtoxin behandelt werden.

Schwitzen in der Sauna

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.[34]

Weil dabei die Hautdurchblutung intensiviert wird, 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.[35]

Wird ein Aufguss vorgenommen, so führt dies zu einer zusätzlichen Wärmezufuhr durch Wasserdampf, der auf der Haut kondensiert. Eine wissenschaftliche Studie hat ergeben, dass das nach einem Aufguss vom Körper des Saunabesuchers abtropfende Wasser – je nach Versuchsbedingungen – zu 14 % bis 67 % aus Wasser besteht, das auf dem Körper des Saunabesuchers kondensiert ist und somit nur 33 % bis 86 % des Abtropfwassers tatsächlich vom Schweiß des Saunabesuchers stammt.[36]

Schwitzen bei Tieren

Primaten, hier insbesondere der Mensch, sowie 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.

Schweiß als evolutionärer Vorteil

Die Thermoregulation durch Schweiß brachte den frühen Menschen im Laufe der Hominisation einen klaren Vorteil bei der Jagd. Im Gegensatz zu vielen seiner Beutetiere besaß vermutlich bereits der Homo erectus ein Vielfaches an Schweißdrüsen und war somit in der Lage, Ausdauerjagd zu betreiben.[37] Während potentielle Beute (z. B. Antilopen) relativ schnell unter Erschöpfung litt, konnte er als Jäger problemlos größere Distanzen zurücklegen.

Siehe auch

Literatur

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

Weblinks

Commons: Schwitzen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wiktionary: Schweiß – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Wikiquote: Schweiß – Zitate

Einzelnachweise

  1. ↑ Springer Lexikon Medizin. 1. Auflage, Springer, Berlin/ Heidelberg/ New York u. a. 2004, ISBN 3-540-20412-1, S. 480.
  2. ↑ Regine Ribbeck, Ekkehard Wiesner: Wörterbuch der Veterinärmedizin. 2., neu bearbeitete Auflage, Fischer, Stuttgart 1983, ISBN 3-437-20255-3, S. 526.
  3. ↑ K. Wilke, A. Martin, L. Terstegen, S. S. Biel: A short history of sweat gland biology. In: International Journal of Cosmetic Science. Juni 2007, Band 29, Nr. 3, S. 169–179, PMID 18489347.
  4. ↑ Y. Kuno: Human perspiration. Charles C Thomas, Springfield 1956, S. 416.
  5. ↑ S. Rothman, Z. Felsher, P. Flesch, A. B. Lerner, A. L. Lorincz, H. Pinkus, G. C. Wells: Physiology and biochemistry of the skin. The University of Chicago Press, Chicago 1961, S. 741 ff.
  6. ↑ W. Raab: Die Hautdrüsen. In: Wolfgang Raab, Ursula Kindl: Pflegekosmetik: Ein Leitfaden. 5. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 2012, S. 18, ISBN 978-3-8047-2761-8.
  7. ↑ Yas Kuno: Physiology of human perspiration. J. & A. Churchill, London 1934.
  8. ↑ F. G. Bechara, J. Schmidt, K. Hoffmann, J. Altmeyer: Krankhaftes Schwitzen. Kohlhammer, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-17-020348-8, S. 13.
  9. ↑ John N. Labows, Kenneth J. McGinley, Albert M. Kligman: Perspectives on axillary odor. In: Journal of the Society of Cosmetic Chemists. Band 33, Nr. 4, S. 193–202.
  10. ↑ S. Kippenberger, J. Havlíček, A. Bernd, D. Thaçi, R. Kaufmann, M. Meissner: 'Nosing Around' the human skin: What information is concealed in skin odour? In: Experimental Dermatology. September 2012, Band 21, Nr. 9, S. 655–659.
  11. ↑ C. Jessen: Temperature regulation in humans and other mammals. Springer, Berlin 2000, S. 193.
  12. ↑ G. W. Mack, E. R. Nadel: Body fluid balance during heat stress in humans. In: M. J. Fregly, C. M. Blatteis (Hrsg.): Handbook of physiology. Section 4: Environmental physiology. Oxford University Press, New York 1996, S. 187–214.
  13. ↑ M. L. Sawka, C. B. Wenger, K. B. Pandolf: Thermoregulatory responses to acute exercise-heat stress and heat acclimation. In: M. J. Fregly, C. M. Blatteis (Hrsg.): Handbook of physiolog. Section 4: Environmental physiology. Oxford University Press, New York, 1996, S. 157–185.
  14. ↑ Pschyrembel. 259. Auflage. 2002, S. 1285.
  15. ↑ Die tägliche Abgabe von Wasserdampf bei einem körperlich nicht tätigen Menschen beträgt rund 850 – 1000 g bei einer Umgebungstemperatur von 20 °C, nach VDI-Richtlinie 2078. Zitiert in: Klaus Usemann, Horst Gralle: Bauphysik: Problemstellungen, Aufgaben und Lösungen. Kohlhammer, Stuttgart/ Berlin/Köln 1997, ISBN 3-17-013213-X, S. 18. (eingeschränkte Buchsicht bei Google-books; abgerufen im Januar 2017.)
  16. ↑ A. Prehn-Kristensen, C. Wiesner, T. O. Bergmann, S. Wolff, O. Jansen, H. M. Mehdorn, R. Ferstl, B. M. Pause: Induction of empathy by the smell of anxiety. In: PLOS ONE. 24. Juni 2009, Band 4, Nr. 6, S. e5987.
  17. ↑ L. R. Mujica-Parodi, H. H. Strey, B. Frederick, R. Savoy, D. Cox, Y. Botanov, D. Tolkunov, D. Rubin, J. Weber: Chemosensory cues to conspecific emotional stress activate amygdala in humans. In: PLoS One. 29. Juli 2009, Band 4, Nr. 7, S. e6415.
  18. ↑ S. Kippenberger, J. Havlíček, A. Bernd, D. Thaçi, R. Kaufmann, M. Meissner: ‘Nosing Around’ the human skin: What information is concealed in skin odour? In: Experimental Dermatology. 21 September 2012, Band 21, Nr. 9, S. 655–659.
  19. ↑ C. Wyart, W. W. Webster, J. H. Chen u. a.: Smelling a single component of male sweat alters levels of cortisol in women. In: The Journal of Neuroscience. Februar 2007, Band 27, Nr. 6, S. 1261–1265, doi:10.1523/JNEUROSCI.4430-06.2007, PMID 17287500. Lay summary – UC Berkeley News (6. Februar 2007).
  20. ↑ a b T. M. Chalmers, C. A. Keele: The nervous and chemical control of sweating. In: British Journal of Dermatology. 1952, Band 64, Nr. 2, S. 43–54, PMID 8502263.
  21. ↑ a b J. A. Allen, D. J. Jenkinson, I. C. Roddie: The effect of β-adrenoceptor blockade on human sweating. In: British Journal of Pharmacology. 1973, Band 47, Nr. 3, S. 487–497, PMID 4147190.
  22. ↑ a b J. H. Eisenach, J. L. Atkinson, R. D. Fealey: Hyperhidrosis: evolving therapies for a well-established phenomenon. In: Mayo Clin Proc. 2005, Band 80, Nr. 5, S. 657–666, PMID 15887434.
  23. ↑ K. Wilke, A. Martin, L. Terstegen, S. S. Biel: A short history of sweat gland biology. In: International Journal of Cosmetic Science. 2007, Band 29, Nr. 3, S. 169–179, PMID 1848934.
  24. ↑ S. Kippenberger, J. Havlíček, A. Bernd, D. Thaçi, R. Kaufmann, M. Meissner: ‘Nosing Around’ the human skin: What information is concealed in skin odour? In: Experimental Dermatology. 2012, Band 21, Nr. 9, S. 655–659, PMID 22741529.
  25. ↑ C. Wyart, W. W. Webster, J. H. Chen u. a.: Smelling a single component of male sweat alters levels of cortisol in women. In: The Journal of Neuroscience. 2007, Band 27, Nr. 6, S. 1261–1265, PMID 17287500.
  26. ↑ A. Prehn-Kristensen, C. Wiesner, T. O. Bergmann, S. Wolff, O. Jansen, H. M. Mehdorn, R. Ferstl, B. M. Pause: Induction of empathy by the smell of anxiety. In: PLoS One. 24. Juni 2009, Band 4, Nr. 6, S. e5987, PMID 19551135.
  27. ↑ Jones and Bartlett Publishers: Physiology of Stress. - Chapter 2 Auf: jblearning.com, vom 10. Oktober 2012; zuletzt abgerufen am 25. August 2921.
  28. ↑ K. Ikeuchi, Y. Kuno: On the regional differences of the perspiration on the surface of the human body. In: Orient Journal of Medicine. Nigeria 1927, Band 7, Nr. 67, S. 106.
  29. ↑ S. Rothman, Z. Felsher, P. Flesch, A. B. Lerner, A. L. Lorincz, H. Pinkus, G. C. Wells: Physiology and biochemistry of the skin. The University of Chicago Press, Chicago 1961, S. 741.
  30. ↑ J. S. Weiner: The regional distribution of sweating. In: Journal of Physiology. London 1945, Band 104, S. 32–40.
  31. ↑ Y. Kuno: Human perspiration. Charles C Thomas, Springfield 1956, S. 416.
  32. ↑ R. N. Al-Rohil, D. Meyer u. a.: Pigmented eyelid cysts revisited: apocrine retention cyst chromhidrosis. In: The American Journal of Dermatopathology. Band 36, Nummer 4, April 2014, S. 318–326, doi:10.1097/DAD.0b013e3182a23a87, PMID 24247572 (Review).
  33. ↑ J. R. Griffith: Isolated areolar apocrine chromhidrosis. In: Pediatrics. Band 115, Nr. 2, Februar 2005, S. e239–e241, doi:10.1542/peds.2004-1561, PMID 15629957.
  34. ↑ Klinke, Pape, Kurtz, Silbernagl: Physiologie. 6., vollständig überarbeitete Auflage, Thieme, Stuttgart 2009, ISBN 978-3-13-796006-5.
  35. ↑ Journal of the American College of Cardiology. 2002, Band 39, Nr. 5), S. 754–759.
  36. ↑ Michael Zech, Stefanie Bösel, Mario Tuthorn, Marianne Benesch, Maren Dubbert, Matthias Cuntz, Bruno Glaser: Sauna, sweat and science – quantifying the proportion of condensation water versus sweat using a stable water isotope (H/H and O/O) tracer experiment. In: Isotopes in Environmental and Health Studies. Band 51, Nr. 3, 16. Juli 2015, S. 439, doi:10.1080/10256016.2015.1057136.
  37. ↑ Louis Liebenberg: Persistence Hunting by Modern Hunter-Gatherers. In: Current Anthropology 2006, Band 47, S. 6. (Abstract)
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