Sport bei Kälte & Hitze – Vorteile von thermischer Konditionierung

Frau trainiert im Winter bei Kälte

Ein Saunagang bei 90 Grad und hoher Luftfeuchtigkeit, ein Marathon durch die Wüste bei brennender Hitze, Barfuß durch den Schnee laufen oder doch lieber Baden im Eissee? Oft werden positive Auswirkungen auf die Gesundheit mit diesen Extremsituationen in Verbindung gebracht. Ist an den gesundheitsfördernden Effekten durch Sport bei Hitze & Kälte wirklich was dran?

Wieso setzt man sich überhaupt so einem Stress durch extreme Kälte- oder Hitze aus? Kann das gesund sein?

In vielen Kulturkreisen haben Kälte- und Wärmeanwendungen, sowie Sportarten bei extremen Temperaturen große Tradition. Die erste Weltmeisterschaft im Eisschwimmen beispielsweise wurde 1999/2000 in Finnland ausgetragen. 2009 wurde sogar die International Ice Swimming Association (IISA) gegründet. Auch die Ursprünge des Saunierens würde wohl jeder den Skandinaviern zuschreiben. Tatsächlich stammt das Bad in heißer Luft allerdings aus dem Norden Ostasiens.

Was passiert bei Hitze- oder Wärmeanwendungen in unserem Körper?

Verschaffen wir uns erstmal einen Überblick, was physiologisch durch Hitzeeinwirkung passiert. Hitze kann durch erhöhte Umgebungstemperatur auf den Körper einwirken oder durch Training entstehen. Dies führt automatisch zu einer Anpassung des Herzkreislauf-Systems, um die Körpertemperatur zu regulieren und die Perfusion (Durchströmung) von Muskulatur, Gehirn und Herz mit Blut zu gewährleisten. Die Körpertemperatur wird durch Blut, das zur Haut strömt, reguliert. Wärme wird hier dann durch Schwitzen abgegeben. Die Regulation der Körpertemperatur ist essenziell, damit unsere Organe normal funktionieren können. Die Herzfrequenz steigt, während der Blutdruck sinkt. Das Schlagvolumen wird beibehalten und es kommt zu Vasodilatation.

Gesundheitliche Vorteile durch Hitze- und Wärmeanwendungen

Setzt man sich nun häufiger Hitze aus, z.B. in Form von wiederholten Saunagängen, erhöht man die Stresstoleranz gegenüber Hitze durch eine verbesserte Schweißkapazität, bzw. -sensitivität. Darüber hinaus erreicht man eine reduzierte Körperkerntemperatur, was wiederum den „Spielraum“ zur maximalen Körpertemperatur erweitert. Möglicherweise kann man auch so die erhöhte Widerstandsfähigkeit im Ausdauerbereich erklären. Im Grunde startet man in ein Training mit einer geringeren Temperatur – „Last“.

Wiederholter Hitzestress könnte zudem die Funktion der Endothelzellen, die innerste Schicht von Blutgefäßen, positiv beeinflussen. Hierdurch profitieren auch Patienten mit Herzkreislauf-Erkrankungen (z.B. koronare Herzerkrankung). Tatsächlich konnte man belegen, dass Saunabaden von nur 5-20 Minuten ein paarmal die Woche das Risiko am plötzlichen Herztod zu versterben, reduziert. Generell kann man über die Anwendung von Hitze hinsichtlich kardiovaskulärer Risikoreduktion sagen: Je häufiger und länger man in die Sauna o.Ä. geht, desto besser!

Für Sportler vor allem interessant ist ein wichtiges Hormon, das durch Hitze beeinflusst wird: Insulin- Growth-Factor-1 (IGF-1). Dieses Hormon spielt eine große Rolle beim Zellwachstum (Proliferation), der Zelldifferenzierung und der Apoptose (programmierter Zelltod). Schon 30 Minuten erhöht IGF-1 um das 2,4-fache im Vergleich zum Ausgangsniveau.

Sich zweimal pro Woche Hitze auszusetzen, reduziert darüber hinaus oxidativen Stress, was zu einer verringerten Proteindegradation führt. Für Sportler, die den Extrakick für Muskelwachstum brauchen, bietet es sich durchaus an, nach dem Training also in die Sauna zu gehen oder ein heißes Bad zu nehmen.

Weitere positive Faktoren durch Hitze sind zum einen der Einfluss auf die Endorphinsensitivität, wodurch wir uns schneller glücklich bzw. weniger Schmerzen fühlen. Zum anderen erhöht Saunieren die Insulinsensitivität und ist somit vor allem für Diabetiker interessant. Und zuletzt führt Saunieren auch noch zu einer verstärkten Produktion von roten Blutkörperchen, die für den Sauerstofftransport zuständig sind.

Was passiert bei Kälteeinwirkung in unserem Körper?

Wenn man seinen Körper Kälte aussetzt, wird die Blutzufuhr zur Peripherie, also angefangen mit den Zehen und Fingern, gestoppt. Dadurch wird gewährleistet, dass überlebenswichtige Organe wie das Herz oder das Gehirn ausreichend mit Blut versorgt werden und die Körpertemperatur nicht unter die kritische Grenze von 35°C abfällt. In den Armen und Beinen kommt es, gegensätzlich zur Hitzeeinwirkung, zur Gefäßverengung (Vasokonstriktion). Das hat zur Folge, dass weniger Wärme abgegeben wird. Sobald es wieder warm wird, weiten sich die Gefäße entsprechend und unser gesamter Körper wird sehr stark durchblutet und so mit Nährstoffen versorgt. Der Wechsel zwischen Verengung und Weitung trainiert unser Gefäßsystem und macht es weniger anfällig für Herzkreislauf Probleme.

Gesundheitsfördernden Effekte durch Kältetraining

Nach dem ersten Kältetraining nimmt die Kältetoleranz zu, was auf verschiedene hormonelle und zentralnervöse Anpassungen zurückzuführen ist. Einer der zugrunde liegenden Mechanismen nennt sich kälte-induzierte Vasodilatation. Nach einer initialen Phase der Vasokonstriktion, weiten sich die Gefäße der Peripherie (Hände/Füße) noch während man Kälte ausgesetzt ist. Die vaskuläre Funktion, sprich die periphere Blutzirkulation, wird also verbessert – wahrscheinlich durch Scherkräfte, die eine stressbedingte Anpassung der Gefäße auslösen.

Kältestress bedingt außerdem eine erhöhte Produktion von braunem Fettegewebe, das als stoffwechselaktiv gilt. Im Gegensatz zu weißem Fett, das primär subkutan als Fettspeicher dient, enthält braunes Fett Mitochondrien, die für Wärmeproduktion sorgen. Daher können übergewichtige Menschen von Kältetraining profitieren. Überschüssiges weißes Fett kann über die Zwischenstation braunes Fett vermehrt als Energiequelle genutzt werden. Allerdings muss an dieser Stelle auch klar gesagt werden, dass schon eine substanzielle Menge an braunem Fettgewebe gebildet werden müsste, um sich merkbar auf den Gesamtmetabolismus auszuwirken. Eine Untersuchung dazu hat gezeigt, dass rein braunes Fettgewebe lediglich 20 kcal pro Tag Energie verbrennt. Das entspricht etwa 2 min. Walking.

Einer randomisiert kontrollierten Studie zufolge führte tägliches, kaltes Duschen zu einer Fehlzeitenreduzierung bei der Arbeit um 29%. Regelmäßiger Sport führte zu einer ähnlichen Reduktion (35%). Ein weiterer Grund also, sich regelmäßig zu bewegen und kaltes Duschen in den Alltag zu integrieren.

Zusätzlich wird kaltem Duschen/Eisbaden ein geringfügig positiver Effekt auf unser Immunsystem und hinsichtlich Schmerzlinderung zugeschrieben (durch u.a. mehr IL6, CD3, Lymphozyten).

Den allerdings größten Effekt durch Kälte kann man der Ausschüttung von Stresshormonen, v.a. Norepinephrin, zuschreiben. Dies führt zu verbesserter Aufmerksamkeit und Fokus. Norepinephrin hat darüber hinaus Einfluss auf Depressionen. Angstzustände, Stress und Depressionen bewirken einen größeren „Verbrauch“ von Dopamin – die Vorstufe von Norepinephrin und Adrenalin. Dopamin ist jedoch entscheidend für den allgemeinen Antrieb, der Depressionskranken meist fehlt. Kälte kann also für mehr Antrieb, Motivation sorgen.

Wie viel Hitze/Kälte brauche ich?

In einer polnischen Studie hat man für einige gesundheitsfördernde Effekte folgendes Saunaprotokoll empfohlen:

1.15 Minutes at 90 degrees C +/- 2 degrees (194 degrees F) and 5-16% humidity.

2.2 Minute cool-down

3.15 Minutes at 90 degrees C +/- 2 degrees (194 degrees F) and 5-16% humidity.

4.2 Minute cool-down

5.15 Minutes at 90 degrees C +/- 2 degrees (194 degrees F) and 5-16% humidity.

6.2 Minute cool-down

Für die neuromuskuläre Regeneration, insbesondere nach harten Ausdauertrainingseinheiten, scheint die Infrarot-Sauna eine weitere gute Option zu sein. In dem Zusammenhang konnten positive Effekte nach einer 30-Minuten Session bei 35-50 °C und moderater Luftfeuchtigkeit (25-35%) festgestellt werden. Dennoch muss man insgesamt festhalten, dass die große Heterogenität an Studien eine evidenzbasierte Empfehlung, bei welcher Temperatur, Frequenz, Dauer oder Luftfeuchtigkeit man saunieren sollte, um spezifische Gesundheitsergebnisse zu erzielen, schwierig ist.

Wie sieht es auf der anderen Seite mit Kälteanwendungen aus? Laut Halson (2011) empfiehlt es sich, beim Eisbaden mindestens 1h nach dem Training zu warten und sich dann ca. 10-20 Minuten der Kälte bei 10-15 C° auszusetzen, um weiter oben genannte Effekte zu erzielen. Sehr gute Erholungseffekte konnten auch bei Rugby-Spielern festgestellt werden, die sich der Kontrastmethode direkt im Anschluss an ein Training unterzogen haben. Die Teilnehmer begaben sich nur mit den unteren Extremitäten in kaltes Wasser (8-10 °C) für eine Minute, abwechselnd mit 2 Minuten in heißes Wasser (40-42 °C). Hiervon wurden 3 Zyklen durchgeführt insgesamt.

Fazit

Sowohl Hitze- als auch Kälteanwendungen können vielfältige gesundheitliche Effekte erzielen und die Regenerationszeit nach Training verkürzen. Letztendlich ist es aber schwierig eine eindeutige Empfehlung hinsichtlich Dauer, Frequenz etc. auszusprechen. Jedenfalls kann kein noch so perfektes Protokoll gesunde Ernährung, guten und ausreichend langen Schlaf oder vielfältige Bewegung ersetzen.

Profilbild von Autor Yannik Kupfer

Autor

Yannik Kupfer

Yannik ist Sportwissenschaftler (M.A.) und NLP Practicioner. Er arbeitet als Gesundheitsreferent und Personal Trainer in Bayern. Seine Schwerpunkte liegen, neben der allgemeinen Bewegungsförderung, in der Optimierung von Regeneration und im Speziellen von Schlaf. Mit Techniken aus dem NLP hilft er außerdem, unerwünschtes Verhalten zu ändern und neue Perspektiven zu gewinnen.

Du kannst Dich mit ihm über Instagram (@pt_yannik_kupfer) oder seiner Website (www.yannikkupfer.de) verbinden.

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