So belasten Kälte und Hitze das Herz-Kreislauf-System

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Eine neue Studie zu Hitze- und Kälteauswirkungen zeigt, wie gefährlich extremere Temperaturen für Menschen mit Vorerkrankungen sein können.

Während starker Hitze arbeiten oder ein kühler Luftzug auf der nackten Haut – Situationen wie diese lösen im Körper Stressreaktionen auf, die sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System auswirken. Das zeigt eine Studie, welche nun in den Fachzeitschriften „Scientific Reports“ und „Experimental Physiology“ veröffentlicht wurde. Justin Lawley vom Institut für Sportwissenschaft der Universität Innsbruck untersuchte gemeinsam mit Kollegen wie Igor Mekjavic vom Jozef Stefan Institut in Ljubljana die Auswirkungen von Hitze- und Kältebelastungen auf den menschlichen Körper. Sie fanden heraus, dass der Körper bei Hitze den Blutfluss erhöht, um die erhöhte Kern- und Hauttemperatur abzufangen – gleichzeitig wird so aber das Herz-Kreislauf-System belastet.

Bei Kälte kam es zu einem Blutdruck-Anstieg, weil die Blutgefäße der Haut sich reflexartig verengten (Vasokonstriktion), um weniger warmes Blut nahe der Körperoberfläche fließen zu lassen, damit die Haut dadurch abgekühlt wird und so weniger Wärme verloren geht. Herzschlagrate und Pumpvolumen änderten sich nicht. Beide Reaktionen, bei Hitze und bei Kälte, können vor allem für Menschen mit Vorerkrankungen gefährlich sein und schwerwiegende medizinische Probleme hervorrufen.

Herausfinden konnten die Forscher dies durch zwei Experimente: Beim sogenannten „Hitzetage Experiment“ verbrachten sieben männliche, rund 20 Jahre alte und gesundheitlich nicht vorbelastete Teilnehmer neun aufeinanderfolgende Tage in einer kontrollierten Laborumgebung am Olympischen Sport Zentrum Planica in Slowenien. Simuliert wurden dabei die Tagesabläufe von Industriearbeitern, die ersten und letzten drei Tage bei 22 bis 25 Grad Celsius, dazwischen drei „Hitzetage“ bei 26 bis 35 Grad Celsius. Die niedrigeren Temperaturen waren im Pausenraum, die höheren in den Arbeitsstätten. Die Herzschlagrate der Teilnehmer stieg bei Hitze um durchschnittlich sechs Schläge pro Minute, die Herzleistung von 4,6 auf 5,5 Liter pro Minute – und das teilweise auch noch an den darauffolgenden normaltemperierten Tagen.

„Bei Personen mit kardiovaskulären Grunderkrankungen können diese Effekte zu Hitzeerkrankungen, Bewusstlosigkeit und möglicherweise sogar zum Tod durch Unfälle oder schwere medizinische Komplikationen führen“, sagt Lawley. Ähnlich gefährlich kann Kälte werden: Bei der „Kältestudie“ wurden vierunddreißig Studierende (22 männlich und 12 weiblich) an der Universität Innsbruck via handelsüblicher Ventilatoren (Windgeschwindigkeit: 14 km/h) entweder am ganzen Körper oder nur am Gesicht mit zehn Grad Celsius kalter Luft angeblasen, bis ihre Hauttemperatur dort von den üblichen 32 auf 27 Grad Celsius abgesunken war. Sowohl bei einem Luftzug im Gesicht als auch am ganzen Körper stieg der Blutdruck der Proband:innen. Beim Ganzkörper-Experiment gab es außerdem einen leichten Anstieg des Fließwiderstandes der Blutgefäße in der Skelettmuskulatur. „Es braucht also keine Minusgrade, um ernsthafte Reaktionen im Körper hervorzurufen“, erklärte Lawley und verweist auf Menschen, die ihre Häuser aufgrund der Energiekrise nicht heizen können und sich so in Gefahr begeben. Kälte sei noch gefährlicher als Wärme, man solle auch bei „milden“ Temperaturen wie 10 Grad Celsius das Gesicht schützen. (kagr)

Service: Hitzetage-Studie Kältestudie