Hitzewelle: Welche Grenztemperatur kann der menschliche Körper vertragen?

Nicht alles ist eine Frage der Temperatur. Die Feuchtigkeit, die mit der Hitze einhergeht, spielt eine Rolle, ebenso wie die Zeit, die man der Hitze ausgesetzt ist, und natürlich der Gesundheitszustand der betroffenen Person.

In Deutschland und überall auf der Welt kommt es immer häufiger zu Hitzewellen. Der Grund dafür ist die globale Erwärmung, die die Anzahl extremer Wetterereignisse erhöht. Auch in dieser Woche werden die Temperaturen in mehreren Regionen Deutschlands, vorwiegend im Südwesten, auf über 35 °C steigen. Ein Anlass, sich zu fragen: Wie viel Temperatur verträgt der menschliche Körper? Als Homoiotherme sollte unsere Körpertemperatur konstant bei etwa 37 °C liegen. In der Praxis spüren wir die Auswirkungen der Hitze jedoch schon lange, bevor die Luft diese Temperatur erreicht hat. Ab einer bestimmten Grenze leitet unser Körper die von ihm produzierte Wärme nicht mehr so leicht ab: Dann kommt es zu einem Hitzegefühl. In einer Studie aus dem Jahr 2010 wurde diese Grenze bei etwa 35 °C bei 100 Prozent Luftfeuchtigkeit angesetzt. Ein neues Projekt der Penn State University, das PSU H.E.A.T Project, dessen Ergebnisse gerade in der Zeitschrift International Journal of Biometeorology veröffentlicht wurden, stellt diesen Wert jedoch in Frage.

Ein Problem mit mehreren Faktoren

Anstatt einer bestimmten Temperatur, oberhalb derer der Körper versagt, ist es eine Reaktion auf mehrere Faktoren. Dazu gehört natürlich die Temperatur, aber auch die damit einhergehende Luftfeuchtigkeit, ihr Gesundheitszustand und die Dauer, der eine Person ausgesetzt ist. Eine 80-jährige Person, selbst wenn sie gesund ist, wird 40 °C nicht so gut überstehen wie eine 25-jährige Person mit guter körperlicher Verfassung. In der 2010 veröffentlichten Studie wurde die Toleranzgrenze auf 35 °C bei einer Luftfeuchtigkeit von 100 Prozent, d. h. einer „Feuchttemperatur“ von 35 °C, und 46 °C bei einer Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent festgelegt. Dieser Wert stellt das Verhältnis zwischen der Menge an Wasserdampf in der Luft und der maximalen Menge an Wasserdampf, die die Luft enthalten kann, dar. Bei 100 Prozent kann kein Wasserdampf mehr in die Luft gelangen, sodass der Schweiß nicht verdunstet und die Temperatur auf diese Weise nicht reguliert werden kann.

Das neue Projekt, das von der Penn State University durchgeführt wurde, ist in gewisser Weise jedoch noch alarmierender. Das Team bewertete, ab welcher Temperatur wir nicht mehr in der Lage sind, alltägliche Aufgaben wie Kochen oder kurze Spaziergänge zu erledigen. Dazu „brachten die Forscher junge, gesunde Männer und Frauen in das Noll-Labor der Penn State University, wo sie in einer kontrollierten Umgebung Hitzestress ausgesetzt wurden“, beschreibt ihre Pressemitteilung. Jede Person schluckte dann eine Videokapsel, mit der die innere Körpertemperatur überwacht werden kann und simulierte dann einen ganz normalen Tag in einem Raum, in dem die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit reguliert wurden. Indem sie die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit nach und nach erhöhten und beobachteten, wann die innere Körpertemperatur zu steigen begann, gelang es den Forschern, eine neue Grenze des menschlichen Körpers zu bewerten.

31 °C bei 100 Prozent Luftfeuchtigkeit oder 38 °C bei 60 Prozent Luftfeuchtigkeit

Und ihre Ergebnisse sind niedriger als die der letzten Studie. So sinkt die Temperatur von 35 °C bei 100 Prozent Luftfeuchtigkeit auf 31 °C. Und bei 60 Prozent Luftfeuchtigkeit sind nicht mehr 45 °C, sondern 38 °C die Grenze für den menschlichen Körper. Über diese Temperatur-Feuchtigkeits-Kombinationen hinaus funktionieren die Mechanismen zur Temperaturregulierung nicht mehr einwandfrei und die Belastung sollte nicht länger als ein paar Stunden dauern. Alles wird im Grunde genommen von unserem Hypothalamus diktiert, der sich im Herzen des menschlichen Gehirns befindet. Er dient als Regulator für viele Funktionen, unter anderem auch für die Körpertemperatur. Wenn dieser „natürliche Thermostat“ eine innere Überhitzung des Körpers feststellt, löst er Regulierungsmaßnahmen aus. Dazu gehört vorrangig das Schwitzen, bei dem man jedoch viel Wasser trinken muss, um den Verlust auszugleichen. Aber auch die Erhöhung des Hautblutflusses, wodurch Wärme durch Strahlung über die Haut abgeführt wird. Das menschliche Herz muss daher stärker pumpen, um diesen erhöhten Durchfluss zu ermöglichen.

In der Praxis werden die in der Studie angegebenen Temperaturen in Deutschland derzeit nicht erreicht: Wenn die Temperaturen steigen, steigt die Luftfeuchtigkeit nicht über 30 Prozent oder 40 Prozent. In anderen Ländern, in denen das Klima viel feuchter ist, wie Indien und Pakistan, die im Mai 2022 eine besonders tödliche Hitzewelle erlebten, ist das Risiko jedoch real. Denn für den Fall, dass die Regulierung nicht mehr funktioniert, besteht die Gefahr, dass die Person buchstäblich vor Hitze stirbt. Und nicht alle Menschen sind in dieser Hinsicht gleich. So möchte das Team in Zukunft eine ähnliche Studie durchführen, diesmal jedoch mit Menschen, die gegenüber der Hitze anfälliger sind: ältere Menschen.

Urhebender Autor: Léa Fournasson