Auswirkungen der Temperatur auf die neuronale Aktivität: Wenn das Gehirn heiß läuft

Jeder Mensch hat einen Temperaturbereich, in dem er sich wohlfühlt. Das gilt auch für das Gehirn. Welche Effekte sind auf das Denkorgan zu erwarten, wenn die Temperaturen weltweit weiter steigen? Auf Dauer tut die Hitze weder unserem Hirn noch unserer Psyche gut.

Die Wohlfühltemperatur des Gehirns

Die durchschnittliche Körperkerntemperatur von Menschen liegt bei etwa 36,6 bis 37,5 Grad Celsius. Die Temperatur des Gehirns ist im Schnitt etwas höher und schwankt zudem je nach Hirnregion. Eine 1990 veröffentlichte Untersuchung zeigte, dass das Gehirn von Gesunden um bis zu ein Grad wärmer als das Körperinnere sein kann. Eine Studie aus dem Jahr 2022 fand noch höhere Werte. Demnach lag die mittlere Gehirntemperatur bei 38,5 Grad. Die höchsten Temperaturen, die die Fachleute in einzelnen Hirnarealen maßen, überstiegen sogar 40 Grad. Die Normaltemperatur des Gehirns entspricht also einer Körperkerntemperatur, die bereits als leichtes Fieber gelten würde.

Die optimale Umgebungstemperatur liegt für das Gehirn nämlich deutlich unter seiner Kerntemperatur. Je nach Arbeit begann diese oberhalb von 23 bis 27 Grad zu leiden.

Wie Hitze die Hirntemperatur beeinflusst

Ist es noch heißer, kann es sogar passieren, dass unser Körper die Hirntemperatur nicht mehr ausreichend regulieren kann. Im Prinzip kann sie sich auf zwei Arten erhöhen: entweder von »innen«, etwa dann, wenn eine Entzündungsreaktion Fieber verursacht. Oder aber von »außen«, wenn die Erhitzung so stark ist, dass körperliche Regulationsprozesse sie nicht mehr aufrechterhalten können. Die bekannteste Form von Letzterem ist sicherlich der Sonnenstich. Vor allem in den heißen Sommermonaten können sich die Hirnhäute und das darunterliegende Gewebe entzünden, wenn die Sonne auf den Kopf strahlt und ihn erhitzt. Das äußert sich in Kopfschmerzen, Schwindel und teils starker Übelkeit bis hin zum Erbrechen. In den schwersten Fällen kann das sogar zum Tod führen. Doch auch weniger extreme Hitze beeinflusst unser hochkomplexes und empfindliches Denkorgan. Man hat bereits mehrere Hirnprozesse identifiziert, die durch erhöhte Umgebungstemperaturen beeinträchtigt werden. Dazu zählen jene, die an Schlaf und höheren kognitiven Funktionen beteiligt sind. Zudem kann die Blut-Hirn-Schranke bei Hitze Schaden nehmen.

Schlafstörungen durch Hitze

In den häufiger werdenden Tropennächten möchte wohl niemand in einem nichtklimatisierten Dachgeschoss schlafen müssen. In heißen Nächten bringen dort selbst weit geöffnete Fenster keine merkliche Abkühlung. Den meisten Menschen fällt es schwer, unter solchen Bedingungen ein- und durchzuschlafen.

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Der Grund dafür liegt in der Art und Weise, wie unser Gehirn auf die Umgebungstemperatur reagiert. Viele Körperfunktionen unterliegen dem zirkadianen Rhythmus: Eine Vielzahl physiologischer Vorgänge findet nach einem bestimmten Ablauf statt, der sich täglich wiederholt. Der 24-Stunden-Rhythmus synchronisiert etwa, wann welche Hormone ausgeschüttet werden. Auch unsere Körpertemperatur unterliegt periodischen Schwankungen. Denn obgleich sie durchschnittlich bei 37 Grad liegt, weicht sie innerhalb des Tages um etwa 0,5 Grad nach oben sowie nach unten ab. So erreicht sie ihren Tiefstand in den frühen Morgenstunden, am Abend klettert sie auf das Tageshoch, über die folgenden Stunden sinkt sie wieder stetig ab. Das Auf und Ab ist wichtig, um Schlaf auszulösen. Kann der Körper nachts nicht wie vorgesehen abkühlen, haben wir Probleme einzuschlafen.

Wenn ein Raum geringfügig zu warm ist, bereitet das dem Körper normalerweise noch keine Schwierigkeiten. Um seine Kerntemperatur abzusenken, nutzt er die Thermoregulation, bei der die erhöhte Umgebungstemperatur zuerst bestimmte Rezeptoren in der Haut aktiviert. Der entstehende Reiz wandert über das Rückenmark in zwei unterschiedliche Hirnregionen. Die erste ist der somatosensorische Kortex. Hier entsteht die Wahrnehmung, dass es gerade etwas zu warm ist. Die zweite Region, der Hypothalamus, kontrolliert willentlich nicht direkt beeinflussbare physiologische Vorgänge. Zudem steuert er die Hormonausschüttung im Körper. Er ist auch das Areal, in dem die Thermoregulation hauptsächlich stattfindet. Treffen Signale ein, die anzeigen, dass es gerade zu heiß ist, leitet der Hypothalamus Abkühlmaßnahmen ein. Dafür schickt er an die Schweißdrüsen Botenstoffe, die die Schweißproduktion ankurbeln. Das dient dazu, den Körper durch die Verdunstung der Flüssigkeit abzukühlen. Zudem bewirkt er, dass sich die kleinen Adern in der Haut erweitern. So gelangt Blut in größeren Mengen an die Körperoberfläche und kann Wärme an die Umgebung abgeben. Gleichzeitig verengen sich die Gefäße in den Organen, damit nicht mehr Blut als nötig ins Körperzentrum fließt. Das verhindert in der Regel, dass sich die Körpertemperatur erhöht.

Steigen Temperatur und Luftfeuchte der Umgebung jedoch über einen gewissen Bereich, bringt selbst die beste Thermoregulation nicht mehr ausreichend Abkühlung. Dann fährt der Körper am Abend nicht oder nur verzögert herunter. Betroffene wälzen sich derweil schweißüberströmt in dünnen Laken und fürchten die Müdigkeit am kommenden Morgen. Und das ist auch gerechtfertigt, denn: Länger andauernde Schlafprobleme erhöhen nachweislich das Risiko, an einer Depression zu erkranken. Zudem leidet die Leistungsfähigkeit, weil die nächtliche Erholung fehlt. Betroffene verlieren eher die Nerven und neigen vermehrt zu Wutausbrüchen. Sogar ein Zusammenhang mit erhöhter Suizidalität ist belegt. Der Einfluss von Hitze auf die Schlafqualität sollte also nicht vernachlässigt werden. Insbesondere wenn Hitzeperioden zunehmend intensiver und länger ausfallen, könnte das auf die Psyche vieler Menschen in Deutschland schlagen.

Konzentrationsschwierigkeiten bei Hitze

Hitze wirkt sich nicht nur indirekt über das Schlafdefizit auf die Leistungsfähigkeit aus. Ist es tagsüber zu warm, fällt es Menschen generell schwerer, sich zu konzentrieren. Zudem braucht man für dieselben Aufgaben im Schnitt länger als sonst, und es passieren dabei häufiger Fehler. So stellte 1983 eine Arbeitsgruppe fest, dass es bei hohen Umgebungstemperaturen in Industriehallen zu deutlich mehr Arbeitsunfällen kam. Steigende Temperaturen können das Gehirn also ganz schön aus der Bahn werfen. Doch woran liegt das? Hinter höheren kognitiven Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit und logischem Denken stecken komplexe neuronale Netzwerke, an denen zahlreiche unterschiedliche Hirnregionen mitwirken. Ist die Kommunikation zwischen einigen Arealen oder Netzwerkteilen gestört, kann das solche Funktionen einschränken. Das so genannte dorsale Aufmerksamkeitsnetzwerk steuert vor allem die Konzentration. An ihm beteiligte Hirnareale werden aktiv, sobald eine Person sich auf eine komplexe Aufgabe fokussiert. Sein Gegenstück ist das Default Mode Network (zu Deutsch Ruhezustandsnetzwerk). Dessen Aktivität steigt an, wenn wir gerade nichts tun oder unsere Gedanken schweifen lassen. Die neuronale Aktivität wechselt ständig zwischen diesen beiden Netzwerken, je nachdem, ob sich jemand auf eine Aufgabe konzentriert oder nicht.

Mittels Magnetresonanztomografie untersuchte ein Team 2020, ob die Raumtemperatur das Zusammenspiel der beiden Netzwerke beeinflusst. Daten aus den Hirnscans deuteten darauf hin, dass das tatsächlich der Fall war. Außerdem schnitten Versuchspersonen umso schlechter in einer Aufmerksamkeitsaufgabe ab, je stärker die Kommunikation zwischen den beiden Netzwerken beeinträchtigt war. Bei Hitze kommen also normalerweise fein aufeinander abgestimmte Hirnnetzwerke durcheinander. Das trägt eventuell dazu bei, dass die Konzentration leidet.

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Es gibt mehrere Erklärungsansätze für das Phänomen, die mögliche biologische Mechanismen aufzeigen. Eine These beruht auf der Beobachtung, dass die Sauerstoffsättigung des Bluts mit steigender Kerntemperatur abnimmt. Das Gehirn hat einen hohen Sauerstoffbedarf - es macht zwar nur etwa zwei Prozent unseres Körpergewichts aus, verbraucht im körperlichen Ruhezustand für seinen Stoffwechsel jedoch rund 20 Prozent des im Blut transportierten Sauerstoffs. Sinkt dessen Konzentration durch Hitze, wäre es denkbar, dass das Denkorgan nicht ausreichend versorgt und folglich in seiner Funktion eingeschränkt wird. Die Thermoregulation könnte dies noch verschärfen, weil sie bei Hitze Blut eher zur Haut als zu den innen liegenden Organen leitet.

Eine andere Hypothese postuliert, dass Hitzestress selbst Aufmerksamkeit auf sich zieht. Da Letztere eine begrenzte Ressource darstellt, würde so weniger für sonstige Aufgaben übrig bleiben. Manche Fachleute schlagen eine weitere Alternative vor: Vielleicht lässt sich die sinkende Konzentration dadurch erklären, dass eine geringere Menge des Neurotransmitters Dopamin produziert wird, der in vielen unterschiedlichen Hirnprozessen eine Rolle spielt. Die Hypothesen schließen sich gegenseitig nicht aus, und noch ist nicht abschließend geklärt, welche Vorgänge die Hirnnetzwerke in welchem Maß stören. Es braucht also weitere Studien, die unser Wissen dazu erweitern - und womöglich sogar Optionen aufzeigen, wie sich der negative Einfluss von Hitze auf die Aufmerksamkeit dämmen lässt.

Die Gefahr für die Blut-Hirn-Schranke

Das Blut transportiert lebenswichtige Nährstoffe und Sauerstoff, doch in ihm können sich auch Toxine und Keime tummeln. Eine natürliche Barriere verhindert, dass sie ins Zentralnervensystem gelangen: die Blut-Hirn-Schranke. Bestimmte Transportmechanismen schleusen hier spezifisch nur die dort gebrauchten Stoffe ins Gehirn, während der Rest draußen bleiben muss. Die Schutzschicht ist allerdings nicht unzerstörbar. Extreme Hitze sowie eine erhöhte Körpertemperatur können ihre Filterfunktion beeinträchtigen. Dadurch diffundieren mehr Schadstoffe vom Blut ins Gehirn. Sie werden von dessen Immunsystem bekämpft - dabei kommt es zu einer Entzündung von Hirngewebe (Neuroinflammation). Das dient dazu, das Organ zu schützen und die Eindringlinge schnellstmöglich zu beseitigen. Bei einer hohen Konzentration an Toxinen oder Keimen gerät die Immunreaktion allerdings außer Kontrolle. Die überschießende Abwehr greift dann auch Hirnzellen an, mit fatalen Folgen.

Hitze kann die Blut-Hirn-Schranke beeinträchtigen, wodurch mehr Schadstoffe aus dem Blut ins Gehirn dringen. Störungen der Blut-Hirn-Schranke sind deshalb ein ernst zu nehmendes Gesundheitsrisiko und können zu schweren neurologischen Schäden führen. Eine Studie aus dem Jahr 1987 untersuchte, wie sich Hitze auf die Funktion der Blut-Hirn-Schranke von Ratten auswirkt. Dazu setzten sie die Tiere vier Stunden lang einer Temperatur von 38 Grad Celsius aus. Das reichte aus, um die Durchlässigkeit der Barriere maßgeblich zu erhöhen. In Anbetracht dessen, dass die Anzahl der Hitzetage in Deutschland seit einigen Jahrzehnten stetig steigt, wird schnell klar, dass die Sommermonate zunehmend eine Gefahr für unsere Blut-Hirn-Schranke darstellen.

Länger andauernde Hitzewellen sind noch in einer weiteren Hinsicht schädlich für das Gehirn: Der häufig dabei auftretende Mangel an Niederschlag begünstigt auch eine Austrocknung der oberen Bodenschicht und eine Zunahme von Waldbränden. Beides trägt dazu bei, dass die Luftverschmutzung sowie die Schadstoffbelastung steigen. Das kann zusammen mit der beeinträchtigten Blut-Hirn-Schranke in einen Teufelskreis münden: Über die Lunge gelangen mehr Toxine ins Blut und durch die brüchige Barriere dann weiter ins Gehirn. Ein zusätzlicher Mechanismus feuert das Ungleichgewicht noch an: Mikroglia, die Immunzellen des Gehirns, senden bei Überlastung eine Art molekularen Hilferuf an die Abwehrzellen des restlichen Körpers. Zugleich gibt das Gehirn den Befehl, die Blut-Hirn-Schranke zu öffnen, damit diese Zellen zu den Entzündungsherden gelangen können. Dadurch haben Schadstoffe ein leichtes Spiel, in noch größerer Menge ins Gehirn zu strömen. Das kurbelt die Entzündung weiter an.

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Damit wird klar, dass die Auswirkungen von Hitze auf das Gehirn weit über den berühmten Sonnenstich hinausgehen. Über Jahrmillionen haben wir uns evolutionär optimal an ein Leben in einem relativ engen Temperaturbereich angepasst. Wenn wir ihn durch die menschengemachte Klimakrise zunehmend verlassen, finden wir uns in einer Umwelt wieder, auf die unser Körper mitunter nicht vorbereitet ist. Von dieser enormen Veränderung sind alle Menschen betroffen.

Neuronale Anpassung an anhaltende Hitze

Tiere wie Menschen entwickeln bei anhaltender Hitze eine gewisse Toleranz: Der Körper stellt sich darauf ein, Wärme abzugeben statt zu erzeugen, Stoffwechsel und Herz-Kreislaufsystem passen sich an. Forschende haben nun die zugrundeliegenden Anpassungsmechanismen im Gehirn von Mäusen untersucht, die sich 30 Tage lang an eine konstante Temperatur von 36 Grad Celsius gewöhnt hatten. Sie entdeckten, dass eine bestimmte Gruppe wärmesensitiver Nervenzellen in einem zentralen Gehirnbereich, dem Hypothalamus, ungewöhnlich aktiv war und ununterbrochen Signalreize abgab. Welche Mechanismen diese Signale genau in Gang setzen, um eine Überhitzung zu verhindern, muss noch erforscht werden. Da die Tiere allerdings ihre Hitzetoleranz verloren, sobald die Aktivität dieser Neurone unterbunden wurde, scheinen sie essentiell dazu beizutragen, die Körpertemperatur bei anhaltender Hitze im Rahmen zu halten.

Die wichtigste Erkenntnis ist: Es gibt eine spezielle Untergruppe der wärmeempfindlichen Nervenzellen im Gehirn (präoptische Neuronen des Hypothalamus), die explizit auf langanhaltende Wärmebelastung reagieren. Anders als ähnliche Zellen in diesem Hirnbereich aktiviert eine wenige Stunden oder einzelne Tage andauernde Wärmephase sie noch nicht. Je länger die Wärme allerdings andauert, desto aktiver werden sie. Bei Mäusen, die 30 Tage bei 36 Grad Celsius gehalten wurden, gaben sie zuletzt in sehr hoher Frequenz Aktivierungssignale an ihre Nachbarn weiter - ein neuronales Dauerfeuer aus der Temperatur-Messzentrale des Gehirns.

Das hatte im Tierversuch konkrete Auswirkungen auf die Hitzetoleranz der Tiere: Mäuse die sich 30 Tage an diese Temperatur gewöhnt hatten, hielten auch Hitze von 39 Grad Celsius im Durchschnitt mehr als 24 Stunden aus, ohne dass ihre Körpertemperatur kritische Werte erreichte. Mäuse, die zuvor nicht akklimatisiert wurden, konnten den höheren Temperaturen dagegen nur maximal sechs Stunden trotzen. Danach gelang es ihnen nicht mehr, ihre Körpertemperatur bei normalen 37 Grad Celsius zu halten. Mäuse nach viertägiger Akklimatisierung kamen immerhin auf 20 Stunden.

Dass tatsächlich ein ursächlicher Zusammenhang zwischen der langsamen Hitzeanpassung und der Hitzetoleranz besteht, zeigte das Team, indem es diese speziellen Zellen im Gehirn lebender Mäuse künstlich aktivierten oder in einen Ruhemodus versetzten. Deaktivierten die Wissenschaftler die Hypothalamuszellen bei akklimatisierten Mäusen, konnten diese der Hitze von 39 Grad nur zwei Stunden widerstehen, bevor ihre Körpertemperatur anstieg. Wurden die Zellen künstlich aktiviert, waren Mäuse, die zuvor nicht akklimatisiert wurden, hitzetolerant, allerdings erst nach dreitägiger Aktivierung der Zellen. „Die Ergebnisse haben wir in Zellexperimenten bestätigt: Es scheinen exakt diese Nervenzellen zu sein, die im Thermostat des Gehirns dafür sorgen, dass sich Mäuse - und wahrscheinlich auch andere Säugetiere wie der Mensch - an Hitze gewöhnen“, so ein Professor.

Wie die Umgebungstemperatur die Gehirnentwicklung beeinflusst

Bei wechselwarmen Tieren wie Insekten, Fischen oder Reptilien wird das Tempo ihrer Entwicklung von der Temperatur bestimmt. Ein Forschungsteam hat nun am Beispiel der Fruchtfliege gezeigt, wie die Umgebungstemperatur die Gehirnentwicklung beeinflusst. "Die Neuronen haben im untersuchten Hirnareal bei einer tieferen Temperatur mehr Synapsen gebildet und sich über die Synapsen mit mehr Partnern verknüpft", erklärt eine Leiterin des Teams. Untersucht wurde das Geruchssystem von Drosophila melanogaster. Bei den Fliegen steuert der Geruchssinn wichtige Verhaltensweisen und ist entscheidend für ihr Überleben. Die Temperatur ist der Umweltfaktor mit den größten Auswirkungen auf die Biologie von Lebewesen, weil die Temperatur das Tempo aller biophysikalischen Reaktionen beeinflusst.

Fruchtfliegen wurden dazu während der Verpuppung - also dem Stadium zwischen Larve und geschlüpftem, erwachsenem Insekt, wenn sich das Gehirn verschaltet - bei 18 Grad Celsius beziehungsweise 25 Grad Celsius gehalten. Eine Auszählung ergab, dass die Tiere, die sich bei 18 Grad Celsius entwickelten, mehr als doppelt so viele postsynaptische Nervenzellen aufwiesen wie die Tiere, die sich bei 25 Grad Celsius entwickelten. "Um diese Ergebnisse zu erklären, haben wir eine Theorie entwickelt, die annimmt, dass für das Wachstum des gesamten Insektenkörpers und für das Gehirnwachstum leicht unterschiedliche metabolische Bedingungen existieren", erklärt eine Forscherin.

Sport, Appetit und Temperatur

Sport verbrennt nicht nur Kalorien, sondern zügelt auch unseren Hunger. Forscher haben nun im Hirn von Mäusen eine mögliche Ursache dafür entdeckt: Im Hypothalamus befinden sich Appetit unterdrückende Neuronen, die einen hitzeempfindlichen Rezeptor besitzen. Steigt die Körpertemperatur durch Bewegung an, fangen diese Neuronen an zu feuern. Wenn wir intensiv Sport treiben, produzieren unsere Muskeln Wärme und unsere Körpertemperatur steigt - wir schwitzen. Das Prinzip ist gut bekannt, seine physiologischen Ursachen jedoch nicht. Eine heißer Kandidat für den Appetitverlust ist der Hypothalamus. Um Signale wahrzunehmen, besitzen Neuronen Rezeptoren: Wer sich schon einmal verbrannt oder eine besonders scharfe Chili-Schote gegessen hat, hat am eigenen Leib erfahren, dass der Körper Neuronen mit hitzesensiblen Rezeptoren besitzt, sogenannte TRVP1-Rezeptoren. Diese Neuronen reagieren sowohl auf Hitze als auch auf Capsaicin, den Scharfmacher in Chilis und anderen scharfen Lebensmitteln. Um dies zu untersuchen, haben Forscher sich die Neuronen des Nucleus arcuatus, einer Region des Hypothalamus, von Mäusen ganz genau angeschaut. Dort befinden sich den Appetit unterdrückende, sogenannte POMC-Neuronen.

Die Rolle der EP3-Neuronen bei der Thermoregulation

Eine Körpertemperatur von rund 37 Grad Celsius ist für die meisten Säugetiere lebenswichtig. Doch wie wird das empfindliche Gleichgewicht reguliert - etwa, wenn wir uns in sehr kalten oder sehr warmen Umgebungen befinden? Dies beleuchtet nun ein Forscherteam durch eine Untersuchung an Ratten. Demnach nehmen die sogenannten EP3-Neuronen im präoptischen Bereich des Gehirns eine Schlüsselrolle ein.

Ein Team hat nun die Neuronen identifiziert, die für die Regulation der Körpertemperatur zuständig sind, und aufgedeckt, nach welchen Prinzipien sie funktionieren. Dazu setzten sie Ratten unterschiedlichen Umgebungstemperaturen aus. Dabei beobachteten die Forscher die Aktivität der Neuronen im präoptischen Bereich des Gehirns der Ratten. Einen Fokus legten sie dabei auf die sogenannten EP3-Neuronen. Schon frühere Studien hatten nahegelegt, dass diese an der Thermoregulation beteiligt sein könnten. Unter anderem reagieren sie bei Infektionen auf den Botenstoff Prostaglandin E2 und sorgen in diesem Fall für Fieber. Die aktuelle Studie zeigt nun, dass die EP3-Neuronen tatsächlich eine entscheidende Rolle für die Aufrechterhaltung der Körpertemperatur spielen. „Waren die Ratten Hitze ausgesetzt, erhöhte das deutlich die Aktivität der EP3-Neuronen“, berichten die Forscher. Bei Raumtemperatur und Kälte dagegen war dies nicht der Fall.

Die Forscher stellten außerdem fest, dass die EP3-Neuronen bei Raumtemperatur eine gewisse Grundaktivität zeigen und auf diese Weise das sympathische System dauerhaft leicht hemmen. „Wahrscheinlich können die EP3-Neuronen im präoptischen Bereich die Signalstärke genau regulieren, um die Körpertemperatur fein abzustimmen“, sagt ein Forscher. In einer kalten Umgebung nimmt die Signalstärke ab, sodass der Sympathikus aktiver werden kann. „Das fördert die Wärmeproduktion im braunen Fettgewebe und anderen Organen, um eine Unterkühlung zu verhindern“, erklärt ein Forscher. Ihre Ergebnisse untermauerten die Forscher, indem sie die Aktivität der EP3-Neuronen künstlich veränderten. Und tatsächlich: Auch eine künstliche Aktivierung dieser Gruppe von Nervenzellen brachte Mechanismen in Gang, die die Körpertemperatur senken, während eine Hemmung der EP3-Neuronen zur Steigerung der Körpertemperatur führte. Aus Sicht der Forscher könnten die Erkenntnisse dabei helfen, Technologien zu entwickeln, mit denen sich die Steuerung der Körpertemperatur manipulieren lässt. Denkbar wäre demnach theoretisch, die Körpertemperatur etwas höher einzustellen als normal, um die Fettverbrennung zu fördern.

Tipps für den Umgang mit Hitze

Tatsächlich beeinflusst die Hitze uns bereits dann negativ, wenn sie uns noch gar nicht unangenehm ist. An „heißen Tagen“ (Lufttemperaturen über 30°C, Definition Deutscher Wetterdienst) fühlen wir uns insgesamt erschöpfter und verfügen nicht über die volle geistige Leistungsfähigkeit.

Viele Faktoren können zu dem Defizit beitragen: Eine zu geringe Flüssigkeitsaufnahme am Tag oder eine vergleichsweise schlechtere Nachtruhe bei überwarmen Schlafzimmern. Kürzlich konnten mehrere Studien nachweisen, dass auch die neuronale Integrität unserer Nervenzellen bzw. das Zusammenspiel zwischen Nervenzellgruppen bei länger anhaltender Hitze gestört ist. Konkret: Alle 2 Grad oberhalb der Wohlfühltemperatur von ca. 22°C sinkt unsere Denkleistung um mehr als 10%. Das ist eine Menge.

Auch andere hochgeistige Leistungen sind von der Hitze beeinträchtigt, bspw. das Treffen kluger Entscheidungen: So zeigte eine Reihe von Experimenten, dass Menschen bei hohen Temperaturen weniger sorgfältig nachdachten, bevor sie sich für ein Produkt entschieden, das man ihnen anbot. Gefühle von Reizbarkeit und Aggressivität steigen dagegen in der Hitze, auch Gewalttaten nehmen statistisch signifikant zu. Der Grund hierfür ist vermutlich das Hormon Vasopressin. Eigentlich reguliert es die Gefäßweite. Aber seit einigen Jahren wissen wir, dass es auch für aggressive Gefühlswallungen eines Menschen mitverantwortlich ist. Steigt das Vasopressin bei Hitze, steigt daher auch das Gefühl von Reizbarkeit.

Es versteht sich von selbst, dass Sie Ihr Gehirn vor direkter Sonneneinstrahlung schützen sollten. Insbesondere kleine Kinder mit großem Schädel und Männer ohne Haar auf selbigem sind von den Folgen häufiger betroffen. Wer dennoch im Freien arbeiten möchte oder muss, braucht regelmäßige Runterkühl-Pausen und außerdem einen wirksamen Kopfschutz. Helle Hüte oder Mützen sind bekanntermaßen zu bevorzugen, da sie das Sonnenlicht besser reflektieren. Eine Sonnencreme nützt hier übrigens nichts. Sie schützt die Haut zwar vor ultravioletter Strahlung, und damit vor der Bildung von Hautkrebs. Die Wirkung der Hitze wird jedoch durch Infrarotstrahlung verursacht. Dagegen sind Cremes machtlos. Ziehen Sie also lieber einen Hut auf. Und ein Rat für die glatzköpfigen Männer: Lassen Sie sich endlich wieder Ihre Haare wachsen.

Um bei der Arbeit im Büro leistungsfähig zu bleiben, bedarf es des richtigen Klimas. Die allgemeine Wohlfühltemperatur für das Gehirn liegt etwa bei 28°Grad. Dadurch, dass die meisten am Arbeitsplatz für gewöhnlich irgendeine Form von Kleidung tragen, liegt die gefühlte Büroptimaltemperatur ein paar Grad niedriger, nämlich bei ca. 22-23°Grad. Klimaanlagen an besonders heißen Tagen sind daher unverzichtbar, wenn Sie einigermaßen vernünftig arbeiten wollen. Die Temperatur muss auch gar nicht allzu tief eingestellt werden. Die Faustregel lautet: 6-8 °Grad niedriger als die Außentemperatur. Untersuchungen haben gezeigt, dass dies bereits für einen kühlenden Effekt ausreicht und dabei hohe Stromkosten vermeidet. Bei zu kalter Temperatur ziehen sich dagegen die Blutgefäße in der Haut zusammen, Blutdruck und Kreislaufaktivität steigen dann an. Und falls Sie danach wieder in die Sonne gehen, ist das Schwitzen umso stärker und die Erschöpfung erfolgt rascher. Auch Ventilatoren im Büro können sinnvoll sein.

Die allseits bekannten 1,5 Liter pro Tag gelten als grobe Orientierung im Winter. Sie brauchen es aber dennoch nicht übertreiben mit dem Trinken und sich zu 5 Litern Wasser zu zwingen. Bedenken Sie, was Sie als wasserhaltige Nahrung an dem Tag aufgenommen haben. Auch Joghurts, Saucen, Obst und Salate liefern Wasser. Sie werden in der Flüssigkeitsbilanz nur oft vergessen. Zur Wahrheit gehört: Mehr hilft nicht immer mehr, denn höhere Wassermengen können wir im Körper nicht speichern so wie flüssiges Erdgas in Terminals. Ein zu hohes Blutvolumen kann den Kreislauf und das Nierensystem belasten. Außerdem kann zu viel (hypotone) Flüssigkeit bei gleichzeitigem hohen Salzverbrauch durch Schwitzen das Blut „verdünnen“. Infolgedessen sinkt das Natrium, wesentlicher Elektrolyt jedweder Zellfunktionen, auch im Gehirn. Die Folge sind u.a. Schwindel, Kopfschmerzen oder Erschöpfung. Schieben Sie Ihre Schläfrigkeit dann nicht auf die hohen Temperaturen. Vielleicht haben Sie einfach zu viel geschwitzt und zu viel Leitungswasser getrunken. Gott sei Dank haben Sie einen verlässlichen Messfühler für die richtige Menge an Flüssigkeit: Ihren Durst! Ihm können Sie vertrauen. Trinken Sie, wenn Sie ihn verspüren.

Geeignet sind -neben Leitungs- und Mineralwasser- auch verdünnte Obst- und Gemüsesäfte, Früchte- und Kräutertees oder sogar Suppen. Denn sie alle enthalten neben dem Wasser auch Mineralstoffe und Elektrolyte. Weniger geeignet sind dagegen stark gesüßte Getränke. Denn zu viel Zucker entzieht dem Organismus Flüssigkeit. Je konzentrierter das Getränk ist, desto mehr Flüssigkeit zieht es aus dem Körper in den Magen-Darm-Trakt. Die Getränke sollten übrigens nicht zu kalt sein. Unser Verdauungsapparat wärmt jede Flüssigkeit nämlich erst einmal auf die warme Betriebstemperatur des Körpers hoch. Vorher geht nix in die Blutbahn. Alles andere wäre lebensgefährlich. Wenn Getränke zu kalt sind, entziehen Sie dem Körper vergleichsweise mehr Energie.

Beim Essen sollten Sie an heißen Tagen leichte Nahrungsmittel bevorzugen. Insbesondere das Verdauen von Proteinen ist sehr energieintensiv und erzeugt sehr viel Wärme. Ggf. könnten Sie also den Eiweißanteil etwas reduzieren, also vielleicht etwas weniger Fleisch oder Hülsenfrüchte.

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