Thermorezeptoren

Thermorezeptoren sind spezialisierte Sinneszellen oder freie Nervenendungen, die Änderungen der Körper- oder Hauttemperatur wahrnehmen. Sie befinden sich vor allem in der Haut und in Schleimhäuten, deren Axone als Aδ- oder C-Fasern zum Rückenmark ziehen. Über ihre Aktivität liefern sie Informationen über aktuelle Temperatur und Temperaturveränderungen an das zentrale Nervensystem.

Es gibt zwei Haupttypen von Thermorezeptoren: Kalte Rezeptoren und Wärmerezeptoren. Kalte Rezeptoren reagieren auf sinkende Temperaturen, während Wärmerezeptoren auf steigende Temperaturen ansprechen. Molekular werden viele dieser Rezeptoren durch Transient-Receptor-Potential-Kanäle (TRP-Kanäle) vermittelt: TRPM8 wird durch Kälte und Menthol aktiviert, TRPV1 durch Hitze und Capsaicin; weitere TRP-Kanäle tragen zu höheren Temperaturbereichen bei. Zusätzlich gibt es sogenannte Thermo-Nociceptoren, die bei extremen Temperaturen Schmerzsignale vermitteln.

Die Codierung erfolgt vorwiegend durch die Frequenz und das Muster der Aktionspotenziale der afferenten Nervenfasern. Temperaturwahrnehmung hängt von der Temperaturhöhe, der Änderungsrate und dem zeitlichen Muster der Reizschwelle ab. Bei anhaltenden Temperaturen adaptieren die Rezeptoren und die Empfindung kann nachlassen. Extremtemperaturen können Schmerzreize auslösen, wodurch ein Schutzmechanismus gegen Gewebeschäden aktiviert wird.

Verarbeitung erfolgt primär über den Rückenmarkskanal: Die thermischen Signale gelangen in die Hinterhörner, steigen im Thalamus auf und erreichen den somatosensorischen Cortex; dort werden Temperaturwahrnehmung, Lokalisation und Intensität bewertet. Thermorezeption spielt auch eine Rolle bei Thermoregulation und emotionalen Reaktionen auf Temperaturveränderungen.

Bedeutung liegt in der Schutzfunktion der Haut, in der Alltagswahrnehmung und in pathologischen Zuständen wie Neuropathien oder entzündlichen Erkrankungen, die Thermogenese und Temperaturwahrnehmung beeinflussen können.