Afterdrop und Wiedererwärmung

Auf einen Blick

Nach einer Kälteexposition kann die Körperkerntemperatur weiter sinken, während sich der Körper bereits außerhalb der kalten Umgebung befindet. Dieser Verlauf heißt Afterdrop. Er hängt mit dem Temperaturgefälle zwischen tieferen und äußeren Geweben sowie mit der Verteilung von Wärme zusammen. Für die Wiedererwärmung zählen zugleich die eigene Wärmebildung und der weitere Austausch mit der Umgebung. [6]

Körperkern und Peripherie bilden verbundene Wärmeräume

Die Temperaturen im Körper unterscheiden sich je nach Gewebe und Körperregion. Als Körperkern werden thermisch relativ gut geschützte tiefe Bereiche zusammengefasst. Periphere Gewebe liegen weiter außen beziehungsweise in den Gliedmaßen. Nach einer Abkühlung kann zwischen diesen Bereichen ein deutliches Temperaturgefälle bestehen. Blutstrom und Wärmeleitung koppeln ihre thermischen Zustände miteinander. [2]

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Cutis und Subcutis: der Weg von der Oberfläche in die Tiefe

Die Cutis (Haut) besteht aus Epidermis (Oberhaut) und Dermis (Lederhaut). Darunter liegt die Subcutis (Unterhaut) mit lockerem Binde- und Fettgewebe. Die Dermis besitzt Blutgefäße; die Epidermis wird aus tieferen Gefäßen versorgt. Unter den oberflächlichen Gewebeschichten können, abhängig von der Körperregion, Faszien und Skelettmuskeln folgen. Diese räumliche Anordnung ist für den Austausch zwischen Oberfläche und tieferen Geweben bedeutsam. [11]

Wärmeleitung folgt dem Temperaturgefälle

Wärme wird durch direkten Kontakt zwischen benachbarten Bereichen übertragen. Dabei fließt sie entlang eines Temperaturgefälles vom wärmeren zum kälteren Bereich. Für die Wärmeleitung sind die Eigenschaften der beteiligten Materialien, die Kontaktfläche und die isolierenden Schichten relevant. Trockene Bekleidung und Unterlagen verändern so den Austausch zwischen Körper und Umgebung. Innerhalb des Körpers bleibt zugleich ein Temperaturausgleich zwischen benachbarten Geweben möglich. [1]

Der Blutstrom verteilt Wärme zwischen Geweben

Zirkulierendes Blut transportiert Wärme mit seiner Strömung. Die Durchblutung verbindet tiefere Bereiche mit oberflächlichen und weiter außen gelegenen Geweben. Wie stark diese Kopplung ausfällt, hängt auch von der Gefäßweite und der Verteilung des Blutflusses ab. Bei der Wiedererwärmung verändern sich deshalb Wärmeleitung und zirkulatorischer Austausch gemeinsam. Der Temperaturverlauf einer Körperregion entsteht aus dem Zusammenwirken dieser Vorgänge. [2]

Thermogenese: Muskeln erzeugen zusätzliche Wärme

Bei Muskelarbeit wird chemisch gespeicherte Energie umgesetzt; ein Teil wird als Wärme frei. Kältezittern rekrutiert Skelettmuskeln für eine zusätzliche Thermogenese (Wärmebildung). Welche Muskeln wie stark beteiligt sind und welche Brennstoffe genutzt werden, hängt unter anderem von Kältereiz und individueller Ausstattung ab. Während der Wiedererwärmung trägt diese eigene Wärmebildung zur thermischen Bilanz bei. [3]

Ein Versuch zeigt den Einfluss der eigenen Wärmebildung

Giesbrecht und Mitarbeitende untersuchten 1997 acht Personen nach einer Abkühlung in Wasser. In einer Versuchsbedingung wurde das Zittern medikamentös gehemmt. Anschließend wurden die Teilnehmenden getrocknet und in Schlafsäcke gelegt. Mit unterdrücktem Zittern fiel der weitere Abfall der Körperkerntemperatur größer aus; auch die Wiedererwärmung verlief langsamer. [8]

Verschiedene Messorte erschließen den Temperaturverlauf

Romet erfasste 1988 bei acht Männern Temperaturen im Oesophagus (Speiseröhre), im Gehörgang und im Rektum (Mastdarm). Nach einer Abkühlung in Wasser bei 22 °C wurden drei Erwärmungsbedingungen untersucht. Die verglichenen Abkühlungs- und Wiedererwärmungsverläufe stützten je nach Bedingung Beiträge von Wärmeleitung und zirkulatorischem Transport. [4]

Auch ein zweiter Temperaturabfall wurde beobachtet

Eine Arbeit von 1992 untersuchte fünf Männer in zwei Kälteversuchen. Auf eine Phase der Wiedererwärmung durch Zittern beziehungsweise Laufbandbewegung folgte ein warmes Bad. In vier von zehn Versuchen kam es danach zu einem erneuten Abfall der gemessenen Körperkerntemperatur. Zusätzlich wurden Muskeltiefentemperaturen erfasst. Die Autoren diskutierten eine verstärkte Durchblutung zuvor abgekühlter Gewebe als möglichen Beitrag. [5]

Eine neuere Studie verfolgte das Gehen nach einer Erwärmungsphase

In einer randomisierten Crossover-Studie durchliefen elf gesunde Freiwillige zwei Bedingungen im Abstand von fünf Tagen. Nach Abkühlung in einem Eistunnel wurden sie eine Stunde lang mit einer isolierenden Verpackung oder zusätzlich mit aktiven Wärmequellen versorgt. Medikamente unterdrückten ihre Thermoregulation einschließlich des Zitterns. Anschließend wurde beim begleiteten Verlassen des Tunnels für zehn Minuten die Speiseröhrentemperatur verfolgt. [6]

Der mittlere Temperaturabfall betrug 0,3 °C nach aktiver und 0,7 °C nach passiver Erwärmung. Diese Werte beschreiben die beobachteten Durchgänge. Wegen unterschiedlicher Ausgangsbedingungen verzichteten die Autoren auf einen direkten statistischen Gruppenvergleich. Das Versuchsmodell verbindet die Wärmebehandlung mit einer späteren Mobilisationsphase und einer gezielt veränderten eigenen Wärmebildung. [6]

Bewegungsstudien beschreiben jeweils eine bestimmte Ausgangslage

Eine 2026 erschienene Studie untersuchte 28 Militärangehörige, 27 Männer und eine Frau, nach zehn Minuten in 1,3 °C kaltem Wasser. Zwei Gruppen wärmten sich anschließend mit niedriger beziehungsweise mittlerer Bewegungsintensität auf. Die Verläufe von Körperkern-, Hand- und Fußtemperatur unterschieden sich zwischen diesen Bedingungen statistisch nicht. Nach 20 Minuten lag die Herzfrequenz bei mittlerer Intensität höher als bei niedriger. [7]

Hypothermie: Temperatur und klinischer Zustand gehören zusammen

Eine Hypothermie (Unterkühlung) liegt bei einer Körperkerntemperatur unter 35 °C vor. Für die medizinische Einordnung werden außerdem Bewusstseinslage, Atmung und Kreislauf berücksichtigt. Die ERC-Leitlinien passen Behandlung und Transport an diesen Zustand an. Ein wacher Mensch mit milder Unterkühlung und eine deutlich bewusstseinsgestörte Person benötigen entsprechend unterschiedliche Maßnahmen. [9]

Bei Verdacht auf Unterkühlung Hilfe organisieren

Zunehmende Müdigkeit, Verwirrtheit oder eine verlangsamte Atmung nach Kälteeinwirkung sind Warnzeichen. Bei Verdacht auf Unterkühlung wird der Notruf 112 verständigt. Die betroffene Person wird vor weiterer Kälte geschützt, zugedeckt und betreut; bei wachen und orientierten Personen können nasse, kalte Kleidungsstücke vorsichtig gegen trockene gewechselt werden. Bewusstsein und Atmung werden wiederholt geprüft. Die weiteren Schritte richten sich nach dem Zustand und den Anweisungen der Leitstelle. [10]

Begriffe zum Einordnen

• Afterdrop: weiterer Abfall der Körperkerntemperatur nach dem Ende einer Kälteexposition. [4]
• Konduktion: Wärmeleitung bei direktem Kontakt. [1]
• Perfusion: Durchblutung eines Gewebes; sie trägt zum Wärmetransport bei. [2]
• Thermogenese: körpereigene Wärmebildung, unter anderem durch Muskelaktivität. [3]

Verbundene Wissensbereiche

Die Temperaturregulation erklärt das Zusammenwirken von Wärmeproduktion und Wärmeabgabe. Braunes Fett und Wärmebildung vertieft die mitochondriale Thermogenese. Bei der Tauchreaktion stehen autonome Einflüsse auf Atmung, Herz und Gefäße im Mittelpunkt.