Die Aus­wir­kun­gen extre­mer Hitze auf das Gehirn

Obwohl die große Mehr­heit der Kli­ma­for­scher fest davon über­zeugt ist, dass sich die Erde in einem nicht nach­hal­ti­gen Tempo erwärmt, gibt es einen unbe­stimm­ten Teil der Bevöl­ke­rung, der der Mei­nung ist, dass die Sor­gen um die glo­bale Erwär­mung über­trie­ben sind. Diese Über­zeu­gung wider­spricht sowohl nach­weis­ba­ren wis­sen­schaft­li­chen Erkennt­nis­sen als auch all­täg­li­chen Beob­ach­tun­gen.

Im Jahr 1988 sag­ten Exper­ten in der ers­ten Anhö­rung zum Kli­ma­wan­del vor dem Kon­gress aus. Seit­her war jedes Jahr im 21. Jahr­hun­dert wär­mer als 1988 und jedes Jahr­zehnt wär­mer als das vor­he­rige. Die letz­ten elf Jahre umfas­sen die wärms­ten Jahre, die je mit instru­men­tel­len Metho­den gemes­sen wur­den.

Es sind nicht unbe­dingt extreme Tem­pe­ra­tur­er­hö­hun­gen nötig, um über­zeu­gende Beweise dafür zu fin­den, dass selbst weni­ger extreme Bedin­gun­gen die rei­bungs­lose Funk­tion des mensch­li­chen Gehirns beein­träch­ti­gen. Schon die Tem­pe­ra­tu­ren der ver­gan­ge­nen Jahre – ins­be­son­dere 2003, 2018, 2019 und 2024 – geben mehr als genug Anlass zur Sorge.

Die Wir­kung von Wärme auf das Gehirn

Gene­rell beein­träch­tigt bereits ein mode­ra­ter Tem­pe­ra­tur­an­stieg die Denk­fä­hig­keit und die Denk­mus­ter des Gehirns. Bei anhal­ten­der Hitze kommt es zu Stö­run­gen bei der Signal­über­tra­gung der Neu­ro­trans­mit­ter im Gehirn von einer Ner­ven­zelle zur nächs­ten. Die emp­fan­gen­den Ner­ven­zel­len feu­ern dar­auf­hin mög­li­cher­weise zu schnell, zu lang­sam oder leicht unre­gel­mä­ßig, was zu Beein­träch­ti­gun­gen der Stim­mung, des Gedächt­nis­ses, des Denk­ver­mö­gens und des Schlafs führt. Hinzu kommt der durch das Schwit­zen ver­ur­sachte Elek­tro­lyt­ver­lust, der zu Schwä­che, Mus­kel­krämp­fen und in man­chen Fäl­len zu Krampf­an­fäl­len füh­ren kann. Eine wei­tere Hit­ze­ein­wir­kung beein­träch­tigt Wahr­neh­mung und Ver­hal­ten, ins­be­son­dere kla­res Den­ken, anhal­tende Auf­merk­sam­keit, Gedächt­nis und die Fähig­keit, schnell Ent­schei­dun­gen zu tref­fen.

Am auf­fäl­ligs­ten sind wahr­schein­lich die sub­jek­ti­ven psy­chi­schen Emp­fin­dun­gen. Erin­nere dich an das letzte Mal, als du von einer Hit­ze­welle heim­ge­sucht wur­dest, selbst wenn diese nach heu­ti­gen Maß­stä­ben nur mäßig inten­siv war (32–35 °C). Zwei­fel­los warst du völ­lig von dei­nem Unbe­ha­gen ein­ge­nom­men und konn­test kaum an etwas ande­res den­ken. Auf­grund der durch die Hitze ver­ur­sach­ten Lethar­gie und Unruhe war deine Kon­zen­tra­ti­ons­fä­hig­keit nahezu gleich null und du konn­test nicht klar den­ken.

Unter sol­chen Bedin­gun­gen sank die Pro­duk­ti­vi­tät rapide, da sich alle nur noch damit beschäf­tig­ten, wie sie es irgend­wie in eine kli­ma­ti­sierte Umge­bung schaf­fen könn­ten. Bei erhöh­ter Luft­feuch­tig­keit, die für die Anga­ben zur gefühl­ten Tem­pe­ra­tur in den Wet­ter­be­rich­ten ver­ant­wort­lich ist, waren die Aus­wir­kun­gen auf die kogni­ti­ven Fähig­kei­ten noch grö­ßer.

Wenn die Tem­pe­ra­tur über 38 Grad steigt, kön­nen bei einer Per­son erste Anzei­chen eines Hitz­schlags auf­tre­ten. Aber las­sen wir das. Blei­ben wir statt­des­sen bei den Pro­ble­men, die bei Tem­pe­ra­tu­ren auf­tre­ten kön­nen, die die meis­ten von uns bereits erlebt haben und sicher­lich wie­der erle­ben wer­den.

Hitze und Ver­än­de­run­gen im Fron­tal­lap­pen

Ein Groß­teil der durch Hitze ver­ur­sach­ten Ver­än­de­run­gen im Gehirn ist auf die Aus­wir­kun­gen der Hitze auf die Fron­tal­lap­pen zurück­zu­füh­ren. Diese befin­den sich ganz vorne im Gehirn. Die Fron­tal­lap­pen sind unter ande­rem für Fol­gen­des zustän­dig:

  • Infor­ma­tio­nen in der rich­ti­gen Rei­hen­folge hal­ten
  • Pla­nung in Ver­bin­dung mit der Vor­aus­schau auf die Fol­gen unse­res Ver­hal­tens
  • Die Fähig­keit, uns gedank­lich in die Zukunft zu ver­set­zen, basie­rend auf unse­rem Han­deln im gegen­wär­ti­gen Moment

Stö­run­gen des Fron­tal­lap­pens kön­nen zu Pla­nungs­schwie­rig­kei­ten, einer schlech­ten Ent­schei­dungs­fin­dung, Schwie­rig­kei­ten, die eigene Mei­nung zu ändern, Ablenk­bar­keit und Impul­si­vi­tät füh­ren. Ein Bei­spiel für die Fol­gen hit­ze­be­ding­ter Denk- und Urteils­stö­run­gen im Fron­tal­lap­pen ist das plötz­li­che Abbie­gen vor einem ent­ge­gen­kom­men­den Fahr­zeug, was einen Ver­stoß gegen die Vor­fahrts­pflicht dar­stellt und zu einem Bei­na­he­un­fall füh­ren kann. Unter küh­le­ren Bedin­gun­gen hätte der Fah­rer ange­hal­ten und erst abge­bo­gen, nach­dem das andere Auto vor­bei­ge­fah­ren war.

Unab­hän­gig von den kon­kre­ten Bei­spie­len bleibt das Funk­ti­ons­prin­zip das­selbe: Die Qua­li­tät unse­res Den­kens ist immer von der Tem­pe­ra­tur abhän­gig.

Das Able­gen von Tests lie­fert einen Anhalts­punkt für die Aus­wir­kun­gen von Hitze auf die kogni­ti­ven Funk­tio­nen. Die Ergeb­nisse die­ser Tests bre­chen mit stei­gen­der Tem­pe­ra­tur ein: Ein Tem­pe­ra­tur­an­stieg um 4 Grad, der vom Test­teil­neh­mer nur als leicht unan­ge­nehm emp­fun­den wird, führt zu einem Leis­tungs­ab­fall von 10 % bei Tests zu Gedächt­nis, Reak­ti­ons­zeit und Urteils­ver­mö­gen. Andere Unter­su­chun­gen erga­ben einen Rück­gang von 0,3 % pro Grad Tem­pe­ra­tur­an­stieg über 22 Grad. Ins­ge­samt gilt somit: Je höher die durch­schnitt­li­che Tages­tem­pe­ra­tur wäh­rend eines typi­schen Schul­jah­res ist, desto schlech­ter schnei­den die Schüler:innen bei stan­dar­di­sier­ten Tests ab.

Doch davon ist nicht nur die Qua­li­tät unse­res Den­kens betrof­fen, son­dern auch unsere Fähig­keit, unsere Gemü­ter zu zügeln. Jahr­zehn­te­lange For­schun­gen haben gezeigt, dass mit stei­gen­den Tem­pe­ra­tu­ren auch die Zahl der Aus­schrei­tun­gen, der Fälle von häus­li­cher Gewalt sowie der schwe­ren Kör­per­ver­let­zun­gen zunimmt.

Zu den weni­ger schwer­wie­gen­den Fol­gen gehört, dass Expe­ri­mente gezeigt haben, dass von der Hitze geplagte Auto­fah­rer ihre wach­sende Wut bei höhe­ren Tem­pe­ra­tu­ren durch Hupen zum Aus­druck brin­gen. Reicht die Inten­si­tät die­ser ohren­be­täu­ben­den Kako­pho­nie eine gewisse Schwelle, reagie­ren viele der bis­her unbe­tei­lig­ten Auto­fah­rer eben­falls mit Hupen.

Wenn Exper­ten ver­su­chen, die Ursa­chen von Gewalt zu beschrei­ben, wer­den schnell sozio­öko­no­mi­sche, geo­gra­fi­sche und ras­si­sche Ungleich­hei­ten als Gründe genannt, wäh­rend Tem­pe­ra­tur­an­stie­gen kaum Beach­tung geschenkt wird. So wer­den im Bericht des US-Gesund­heits­mi­nis­ters aus dem Jahr 2024 mit dem Titel „Fire­arm Vio­lence: A Public Health Cri­sis in Ame­rica” (Waf­fen­ge­walt: Eine Krise der öffent­li­chen Gesund­heit in Ame­rika) bei­spiels­weise die glo­bale Erwär­mung oder Hit­ze­wel­len nicht ein­mal als Aus­lö­ser für Gewalt erwähnt.

Umgang mit Hit­ze­wel­len

Es ist bei wei­tem nicht so wich­tig, Hit­ze­wel­len zu erklä­ren, wie dar­auf zu reagie­ren. Soll­ten Hit­ze­re­korde wei­ter­hin in ähn­li­cher Weise auf­tre­ten, sind beson­dere Vor­sichts­maß­nah­men erfor­der­lich. Zu den gän­gigs­ten zäh­len selbst­ver­ständ­lich Kli­ma­an­la­gen und die Auf­nahme aus­rei­chen­der Men­gen erfri­schen­der Getränke.

Trag­bare Kühl­ven­ti­la­to­ren sind neu auf dem Markt. Viel­leicht sind dir diese Geräte schon in Loun­ges und Nacht­clubs auf­ge­fal­len. Auch wenn diese Geräte dem Trä­ger im wahrs­ten Sinne des Wor­tes ein küh­le­res Gefühl ver­mit­teln, ist die Lin­de­rung der Hitze – wie bei Ven­ti­la­to­ren jeder Größe – nur begrenzt. Weit­aus wirk­sa­mer sind Kühl­ge­räte, bei denen gekühlte Flüs­sig­kei­ten direkt mit der Haut in Kon­takt kom­men.

Sol­che Vor­rich­tun­gen kamen erst­mals bei Kampf­trup­pen in Afgha­ni­stan und im Irak zum Ein­satz. Sie waren mit Kühl­pa­ckun­gen aus­ge­stat­tet, die an stra­te­gi­schen Stel­len unter der Schutz­aus­rüs­tung ange­bracht wur­den. Durch wei­tere Wei­ter­ent­wick­lun­gen des Kon­zepts ent­stan­den „Kunst­stoff­plat­ten“, die sich den Kon­tu­ren des mensch­li­chen Kör­pers anpas­sen. In der For­mel-1-Sai­son 2027 müs­sen die Fah­rer sol­che „Kühl­wes­ten” oder Kühl­pa­ckun­gen tra­gen. Ähn­li­che Pro­dukte sind bereits für den all­ge­mei­nen Gebrauch auf dem Markt erhält­lich.

All dies wirft eine ent­schei­dende Frage auf: Wenn einige von uns bereits bei Tem­pe­ra­tu­ren, die nur wider­wil­lig als „erträg­lich“ bezeich­net wer­den kön­nen, nach trag­ba­ren Kör­per­küh­lern suchen, wohin sol­len wir uns dann wen­den, wenn sich die Skep­ti­ker als falsch erwei­sen – wie ich ver­mute – und die Tem­pe­ra­tu­ren wei­ter stei­gen?

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