Circadiane und homöostatische Kontrolle des Tagesrhythmus der Körpertemperatur

Die Körpertemperatur homöothermer Organismen wird mittels eines komplexen Rückkopplungssystems auf einen artspezifischen Sollwert eingestellt. Störungen durch Änderungen der Umgebungstemperatur, des Aktivitätsniveaus, Stress oder Nahrungsaufnahme (postprandiale Thermogenese) werden minimiert. Zugleich unterliegt der Sollwert jedoch einer circadianen Kontrolle durch den suprachiasmatischen Nukleus (SCN). Resultat sind tagesrhythmische Änderungen der Körpertemperatur.Ziel unserer Untersuchungen ist es, die circadianen und homöostatischen Komponenten sowie deren Wechselwirkung zu quantifizieren. Hiefür wurde eine Reihe mathematischer Verfahren entwickelt. Diese gestatten eine genauere Beschreibung der endogenen, durch die SCN gesteuerten Komponente und damit der circadianen Phase eines Organismus. Damit sind Rückschlüsse auf die Synchronisation mit der periodischen Umwelt, sowohl unter Normalbedingungen als auch nach Zeitgeberverschiebungen (Jetlag, Schichtarbeit), möglich. Zugleich können anhand der Änderungen der Körpertemperatur nach Störungen, z.B. durch erhöhte motorische Aktivität, die Effizienz der thermoregulatorischen Mechanismen sowie der thermoregulatorische Status eines Organismus beurteilt werden.Die Temperaturmessungen erfolgen mit Hilfe von implantierten Telemetriesendern bei verschiedenen Kleinnagern (Mus musculus, Mesocricetus auratus, Meriones unguiculatus). Vergleichend werden in Kooperation mit Prof. J. Waterhouse (John Moores University Liverpool, UK) Temperaturdaten vom Menschen analysiert.Zur Verifizierung der mathematischen Verfahren werden in Liverpool Untersuchungen unter constant- routine -Bedingungen durchgeführt. Dies erlaubt die Bestimmung des endogenen Temperaturrhythmus, da exogene Einflüsse nahezu vollständig ausgeschlossen werden. Mittels Experimenten mit definierter physischer Belastung zu verschiedenen Tageszeiten kann der Einfluss motorischer Aktivität auf die Körpertemperatur quantifiziert werden. Zugleich ist damit eine Überprüfung der zur Beschreibung des Zusammenhanges von motorischer Aktivität und Körpertemperatur verwendeten Modelle möglich.