Hitzewelle: Wie heiß ist zu heiß für den menschlichen Körper?

Nov 24, 2023

Manchmal fühlt es sich an, als stünde die Welt in Flammen.

Europa hat in Italien eine Hitzewelle erlebt, die den Spitznamen „settimana infernale“ – „Woche der Hölle“ – trägt. In China und den USA wurden Temperaturen über 50 °C gemessen, wo mit Eis gefüllte Leichensäcke zur Kühlung von Krankenhauspatienten verwendet werden. Großbritannien hatte gerade seinen heißesten Juni aller Zeiten.

Und im Jahr 2022 verzeichnete Großbritannien erstmals eine Temperatur über 40 °C. Die Hitzewelle des letzten Jahres wird in ganz Europa für 60.000 Todesfälle verantwortlich gemacht.

Kein Wunder, dass die Vereinten Nationen gewarnt haben, dass wir jetzt im Zeitalter des „globalen Siedens“ leben.

„Ich denke, es ist wirklich wichtig zu erkennen, dass es sich nicht mehr nur um etwas handelt, das weit von uns entfernt oder in der Zukunft liegt. Wir sehen es jetzt wirklich“, sagt Prof. Lizzie Kendon vom Met Office.

Was bedeutet der Klimawandel für unseren Körper und unsere Gesundheit?

Wenn es heiß wird, neige ich dazu, in eine verschwitzte Pfütze zu fallen, aber ich wurde eingeladen, an einem Hitzewellenexperiment teilzunehmen.

Prof. Damian Bailey von der University of South Wales möchte mir eine typische Hitzewellenerfahrung vermitteln. Wir beginnen also bei 21 °C, drehen den Thermostat auf 35 °C hoch und steigen schließlich auf 40,3 °C – das entspricht dem heißesten Tag Großbritanniens.

„Sie werden schwitzen und die Physiologie Ihres Körpers wird sich erheblich verändern“, warnt mich Prof. Bailey.

Prof. Bailey führt mich in seine Umweltkammer. Es handelt sich um ein raumgroßes wissenschaftliches Gerät, das die Temperatur, Luftfeuchtigkeit und den Sauerstoffgehalt in diesem luftdichten Raum präzise steuern kann.

Ich war schon einmal hier, um die Auswirkungen von Kälte zu erkunden.

Aber die glänzenden Stahlwände, die schwere Tür und die winzigen Bullaugen bekommen in Erwartung der steigenden Temperaturen eine neue Bedeutung.

Ich habe das Gefühl, als würde ich aus meinem Ofen starren.

Die Temperatur beginnt bei vollkommen angenehmen 21 °C, als Prof. Bailey die erste Anweisung „komplett ausziehen“ kommt.

Als Reaktion auf eine hochgezogene Augenbraue bin ich mir sicher, dass wir herausfinden werden, wie stark ich verschwitzt bin, indem wir beobachten, wie sich mein Gewicht verändert.

Als nächstes bin ich mit einer schwindelerregenden Reihe von Geräten verbunden, die die Temperatur meiner Haut und meiner inneren Organe, meine Herzfrequenz und meinen Blutdruck verfolgen. Ein riesiges Mundstück analysiert die Luft, die ich ausatme, und ein Ultraschall untersucht den Blutfluss zu meinem Gehirn durch die Halsschlagadern in meinem Hals.

„Der Blutdruck funktioniert gut, die Herzfrequenz funktioniert gut, alle physiologischen Signale sagen mir im Moment, dass Sie in Topform sind“, erzählt mir Prof. Bailey.

Wir müssen einen kurzen Gehirntest absolvieren – eine Liste mit 30 Wörtern auswendig lernen – und dann schalten die Fans ein. Die Temperatur beginnt zu steigen.

Mein Körper hat ein einfaches Ziel – die Kerntemperatur um mein Herz, meine Lunge, meine Leber und andere Organe herum bei etwa 37 °C zu halten.

„Der Thermostat im Gehirn, oder Hypothalamus, misst ständig die Temperatur und sendet dann alle diese Signale aus, um zu versuchen, diese aufrechtzuerhalten“, sagt Prof. Bailey.

Bei 35 °C legen wir eine Pause ein, um weitere Messungen vorzunehmen. Es ist jetzt warm hier drin. Es ist nicht unbequem – ich entspanne mich nur auf einem Stuhl –, aber ich möchte darin weder arbeiten noch trainieren.

Einige Veränderungen in meinem Körper sind bereits deutlich erkennbar. Ich sehe röter aus. Damian auch, er sitzt hier bei mir fest. Das liegt daran, dass sich die Blutgefäße nahe der Hautoberfläche öffnen, damit mein warmes Blut die Wärme leichter an die Luft abgeben kann.

Außerdem schwitze ich – nicht tropfend, sondern geradezu glitzernd – und wenn der Schweiß verdunstet, kühlt mich das ab.

Dann steigen wir auf 40,3 °C, und jetzt habe ich das Gefühl, dass die Hitze auf mich einprasselt.

„Es ist nicht linear, es ist exponentiell. Fünf Grad Celsius (mehr) klingt nicht viel, aber es ist physiologisch gesehen eine viel größere Herausforderung“, sagt Prof. Bailey.

Ich bin froh, dass wir nicht höher steigen. Wenn ich mir mit der Hand über die Stirn fahre, ist sie durchnässt. Es ist Zeit, die Tests zu wiederholen.

Als ich meine verschwitzten Klamotten auf den Boden werfe, mich mit einem Handtuch abziehe und wieder auf die Waage steige, muss ich zu meinem Erstaunen feststellen, dass ich im Verlauf des Experiments mehr als ein Drittel eines Liters Wasser verloren habe.

Die Kosten für die Öffnung all dieser Blutgefäße in der Nähe meiner Haut, um Wärme zu verlieren, sind ebenfalls klar. Meine Herzfrequenz ist deutlich gestiegen und bei 40 °C pumpt sie pro Minute einen Liter mehr Blut durch meinen Körper als bei 21 °C.

Diese zusätzliche Belastung des Herzens ist der Grund dafür, dass bei steigenden Temperaturen die Zahl der Todesfälle durch Herzinfarkte und Schlaganfälle zunimmt.

Und während das Blut auf meine Haut gelangt, ist es mein Gehirn, das den Kürzeren zieht. Die Durchblutung nimmt ab und damit auch mein Kurzzeitgedächtnis.

Aber das Hauptziel meines Körpers – meine Kerntemperatur bei etwa 37 °C zu halten – wurde erreicht.

„Ihr Körper arbeitet wirklich ganz gut daran, diese Kerntemperatur zu verteidigen, aber die Zahlen deuten natürlich darauf hin, dass Sie bei 40 Grad nicht mehr das gleiche Biest waren wie mit 21, und das in weniger als einer Stunde“, sagt Prof Bailey.

In meinem Experiment wurde nur die Temperatur verändert, aber der andere entscheidende Faktor, den es zu berücksichtigen gilt, ist die Menge an Wasserdampf in der Luft – die Luftfeuchtigkeit.

Wenn Sie sich in einer schwülen Nacht jemals wirklich unwohl gefühlt haben, ist die Luftfeuchtigkeit dafür verantwortlich, da sie die Fähigkeit unseres Körpers, sich abzukühlen, beeinträchtigt.

Schwitzen allein reicht nicht aus – erst wenn der Schweiß in der Luft verdunstet, entsteht ein kühlender Effekt.

Wenn sich bereits ein hoher Wassergehalt in der Luft befindet, verdunstet der Schweiß schlechter.

Damian hielt die Luftfeuchtigkeit fest bei 50 % (was für Großbritannien nicht ungewöhnlich ist), aber ein Team der Pennsylvania State University in den USA testete eine Reihe gesunder junger Erwachsener bei verschiedenen Kombinationen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Sie suchten nach dem Moment, in dem die Körperkerntemperatur schnell anzusteigen begann.

„Dann wird es gefährlich. Unsere Kerntemperatur beginnt zu steigen und das kann zum Organversagen führen“, sagt Forscherin Rachel Cottle.

Und dieser Gefahrenpunkt wird bei niedrigeren Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit erreicht.

Die Sorge besteht darin, dass Hitzewellen nicht nur häufiger, länger und heftiger werden, sondern auch feuchter werden, sagt Cottle.

Sie weist darauf hin, dass Indien und Pakistan im vergangenen Jahr von einer schweren Hitzewelle mit kritischen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit heimgesucht wurden. „Es ist definitiv ein ‚Jetzt‘-Problem, kein zukünftiges Problem“, sagt sie.

Der menschliche Körper ist für eine Kerntemperatur von etwa 37 °C ausgelegt. Wir werden benommener und neigen zu Ohnmachtsanfällen, je näher der Kern 40 °C ansteigt.

Hohe Kerntemperaturen schädigen das Gewebe unseres Körpers, beispielsweise den Herzmuskel und das Gehirn. Letztendlich wird dies tödlich.

„Sobald die Kerntemperatur auf etwa 41 bis 42 Grad Celsius ansteigt, beginnen wir wirklich, wirklich erhebliche Probleme zu sehen, und wenn die Person nicht behandelt wird, stirbt sie tatsächlich an den Folgen und erliegt der Hyperthermie“, sagt Prof. Bailey.

Dieses Phänomen – Hitzschlag – ist ein medizinischer Notfall.

Die Fähigkeit der Menschen, mit der Hitze umzugehen, ist unterschiedlich, aber Alter und schlechter Gesundheitszustand können uns viel anfälliger machen, und Temperaturen, die wir einmal im Urlaub genossen haben, können in einer anderen Lebensphase gefährlich sein.

„Sie werden heute das Labor mit einem Lächeln im Gesicht verlassen – all diese Statistiken zeigen mir, dass Sie sich der Herausforderung gestellt haben und wirklich gute Arbeit geleistet haben“, sagt Prof. Bailey

Aber Alter, Herzerkrankungen, Lungenerkrankungen, Demenz und einige Medikamente führen dazu, dass der Körper bereits härter arbeitet, um weiterzumachen, und weniger in der Lage ist, auf die Hitze zu reagieren.

„Jeden Tag ist es eine physiologische Herausforderung für sie. Wenn man jetzt noch zusätzliche scharfe Hitze und Feuchtigkeit hinzufügt, können sie dieser Herausforderung manchmal nicht gewachsen sein“, sagt Prof. Bailey.

Viele der Tipps zum Umgang mit der Hitze liegen auf der Hand und sind allgemein bekannt: Bleiben Sie im Schatten, tragen Sie locker sitzende Kleidung, vermeiden Sie Alkohol, halten Sie Ihr Zuhause kühl, treiben Sie an den heißesten Tagen des Tages keinen Sport und achten Sie auf ausreichend Flüssigkeit (Sie haben es gesehen). wie viel ich in einer Stunde geschwitzt habe).

„Ein weiterer Tipp ist, keinen Sonnenbrand zu bekommen. Ein leichter Sonnenbrand kann die Fähigkeit zur Thermoregulierung oder zum Schwitzen für bis zu zwei Wochen beeinträchtigen“, sagt Prof. Bailey.

Aber der Umgang mit der Hitze ist etwas, an das wir uns vielleicht alle gewöhnen müssen.

Ohne Maßnahmen gegen den Klimawandel könnte der heißeste Sommertag in Großbritannien bei einem Szenario mit hohen Emissionen um 6 °C ansteigen: „Das ist ein enormer Anstieg bis zum Ende des Jahrhunderts“, sagte Prof. Lizzie Kendon.

Folgen Sie James Gallagher auf Twitter.

Inside Health wurde von Gerry Holt und Dan Welsh produziert.

Die neue Normalität – warum dieser Sommer so heiß war