Kalte Thermogenese

Warum Kälte für dich gut sein kann.

Vielleicht hast du bereits schon einmal den ein oder anderen gesehen, der Eisbaden macht, sich in Eis gefüllte Regentonnen hockt oder in einer Kryokammer steht.

Viele posten Bilder, wie sie meditativ im kühlen Eis sitzen.

2014, als ich im Winter begann barfuß zu laufen, bin ich erstmals über Wim Hof, The Icemen, gestoßen. Ich habe dies dann wieder bei Seite getan (2016 dann wieder aufgegriffen) und bin nach Gefühl durch den Schnee getapst und irgendwann war auch der Zeitpunkt, als ich im Winter in die weiße Elster stieg und badete.

Ich möchte dir in diesem Blogartikel erklären, warum saisonale Kälte in unserem Breitengrad nicht unbedingt unser Feind ist und was in deinem Körper passiert.

Bevor wir dazu kommen, warum natürliche Kälte günstig für unseren Körper ist und es immer ein Stressor für uns bleibt, brauchen wir wie immer ein paar Basics.

Wir Menschen sind homoiotherme (gleichwarme) Lebewesen. Egal welche Umgebungstemperatur herrscht, unsere Körpertemperatur wird nahezu konstant bei ca. 37°C gehalten.

Hier unterscheidet man noch einmal zwischen den Körperhöhlen (Körperkern) und die Gliedmaßen, welche poikilotherm (wechselwarm) sind.

Unsere Wärmeproduktion hängt von unserem Energieumsatz ab. Hier sind die Energieträger Kohlenhydrate und Fette entsprechend zu benennen. Natürlich liefert auch Alkohol und Eiweiß unserem Körper Energie. Ersteres stellt eine neurotoxische Quelle dar und Eiweiß eine sekundäre Quelle.

Je nachdem, ob man sich in Ruhe befindet oder körperlich aktiv ist, schwankt der Anteil der wärme produzierenden Gewebe und Organe.

• bei Ruhe erzeugen die Körperwärme
• • ca. 56% die inneren Organe
  • ca. 18% Muskulatur & Haut
• bei körperlicher Aktivitär
• • steigt der Anteil der Muskulatur  auf bis zu 90% an

Wenn dein Körper ca. 37°C Kerntemperatur behalten muss, dann gibt es verschiedene Mechanismen, welcher er einsetzt, dass dies so bleibt.

Auf diese möchte ich hier als Einstieg einmal eingehen. Zum einen können wir selber Wärme produzieren (dies ist wichtig bei der kalten Thermogenese) und wir können Wärme abgeben.

Ist die Umgebungstemperatur

• zu hoch, gibt der Körper die Wärme ab (Schwitzen, Dilatation der Hautgefäße,  Umleitung des venösen Rückstroms aus den Extremität von der Tiefe in die Oberfläche) und ist sie
• zu kalt, produziert der Körper Wärme selber (Muskelzittern, zitterfreie Wärmebildung aus braunem Fettgewebe).

Zwischen Zittern und Schwitzen existiert die sogenannte thermoneutrale Zone. Diese befindet sich zwischen 27 und 32°C. Diese Temperatur ist aber auch gleichzeitig abhängig von der Luftfeuchte (ca. 50%) und der Windgeschwindigkeit (ca. 0,1m/s) abhängig.

Wenn dein Körper durch Abkühlung oder der eigenen Wärmebildung die Körpertemperatur nicht aufrecht erhalten kann, dann begibst du dich in Gefahr. Darüber hinaus kannst du dich nur durch dein Verhalten schützen.

Als Barfußläufer gehe ich zwar sehr gerne durch den Schnee, aber auch hier gibt es seine Grenzen, welche man respektiert oder man verliert halt seinen Zeh oder gar mehr.

Gleiches gilt extrem hohen Temperaturen. Die Anpassung an hohe Temperaturen (Tropen) geht nicht von einem Tag zum Anderen.

Die Schweißproduktionsrate muss angepasst werden, der Salzgehalt im Sekret muss sinken und der Durst muss reguliert werden. Wenn du also die Vorteile von Wärme (zum Beispiel Sauna) und Kälte (Eisbaden, kalt duschen, ...) nutzen möchtest, dann überstürze es nicht.

Wir besitzen verschiedene Thermostate in unserem Körper, welche die Umgebungs- und Kerntemperatur messen. Das Kontrollzentrum unserer Temperatursteuerung sitzt im Hypothalamus.

In der Haut liegen die sensorischen, peripheren Thermorezeptoren. Man könnte es auch als Frühwarnsystem des Körpers bezeichnen (antizipatorische Regulation). Die Thermorezeptoren gehören zu den PD-Rezeptoren (Proportional-Differenzial-Rezeptoren).

Das bedeutet, dass die Rezeptoren einmal die Temperatur und die Geschwindigkeit der Temperaturänderung messen. Wir besitzen Flächen, welche besonders auf Kälte oder

Wärme reagieren. Je nach Region ist die Verteilung unterschiedlich. Zum Beispiel besitzen wir mehr Kälterezeptoren pro Quadratzentimeter auf der Zunge als in den Handflächen. Auch nehmen wir Temperaturen ab 45-50° C nicht mehr als Temperatur wahr, sondern als Schmerz.

Die Interaktion zwischen den Sinnesrezeptoren ist noch nicht vollständig geklärt. Zum Beispiel wird bei Wärme der Krause-Endkolben, ein Mechanorezeptor, welcher wiederum ein Verwandter des Vater-Pacini-Körperchens ist, getriggert.

Bei Kälte reagiert auch der Golgi-Apparat, welcher auch Dehnung der Muskulatur registriert. Wenn sich die Umgebungstemperatur verändert, dann reagiert folgen verschiedene Reaktionen um die Kerntemperatur zu halten.

In der Grafik findest du cholinerge und adrenerge Neuronen. Beides arbeiten mit der chemischen Weiterleitung, nur ist der Neurotransmitter ein anderer (cholinerge = Acethylcholin ACh, adrenogene = Katecholamine). Am Ende kommt es immer zu einer Schweißsekretion, Gefäßerweiterung oder Verengung, zum Zittern oder der Wärmeproduktion ohne Zittern.

Wenn man sich die zitterfreie Thermogenese anschaut, dann ist das eines der Vorteile, welche bei kalter Thermogenese oftmals genannt wird. Was genau ist das braune Fett? Hier ein bisschen Biounterricht. Man unterscheidet beim Körper zwischen weißen und braunem Körperfett.

WEIßES FETTGEWEBE (BAUFETTGEWEBE)

Macht die größte Menge an Fett beim Menschen aus & speichert Energie

PHYSIOLOGIE

• umhüllt Organe, um sie zu fixieren
•  Fett- (Triglycerid-)speicher
• Freisetzung von Fettsäuren & Glycerol (Glycerin - Energiespeicher im Fettgewebe)
• druckelastisch, um vor mechanischen Einflüssen zu schützen
• Hohe Freisetzung von Adipokinen (Verbindungen, wie Leptin, Resistin, TNF Alpha, Interleukine, welche das Fett selbst herstellt) & Wachstumsfaktoren
• umhüllt Nieren, Augäpfel, bestimmte Gelenke und gibt Schutz an
• Handtellern und Fußsohle

LOKALISATION

• subkutan, abdominal, perirenal, inguinal, gonadal, retroperitoneal

INNERVIERUNG

• sympathisch & parasympathisch

FETTTROPFEN

• großer Fetttropfen, welcher ca. 90% des Zellvolumens einnimmt

AUSGEWÄHLTE EIGENSCHAFTEN

• UCP : UCP-2, kein UCP-1 [Uncoupling Protein (‚Entkopplungsprotein‘) - ein Membranprotein in den Mitochondrien]
• PGC-1α:  wenig [ein Protein, welches eine zentrale Rolle beim Energiestoffwechsel spielt, Neubildung von Mitochondrien, wird durch Ausdauer oder einem Kältereiz ausgelöst]
• PRDM16: wenig [kontrolliert und steuert die Entwicklung von braunen Fettzellen]
• Cytochrom c: wenig [Protein, welches bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien eine wichtige Rolle spielt]
• Leptin: viel [steuert Hunger- und Sättigung]

BRAUNES FETTGEWEBE | BAT (BROWN ADIPOSE TISSUE)

• Verbraucht Energie & gibt sie in Form von Wärme ab

PHYSIOLOGIE

• Thermogenese
• Mitochondriale Biogenese
• Oxidative Phosphorylierung
• Geringe Fettspeicherkapazität
• geringe Freisetzung von Adipokinen & Wachstumsfaktoren (Verbindungen, wie Leptin, Resistin, TNF Alpha, Interleukine, welche das Fett selbst herstellt) & Wachstumsfaktoren

LOKALISATION

• interskapulär, supraclavikulär, paravertebral, axillär, paraaortal, supra-/perirenal

INNERVIERUNG

• sympathisch

FETTTROPFEN

• charakeristische multilokulär mit vielen kleinen Fetttropfen

AUSGEWÄHLTE EIGENSCHAFTEN

• UCP : UCP-1 > UCP-2 > UCP-3  [Uncoupling Protein (‚Entkopplungsprotein‘) - ein Membranprotein in den Mitochondrien]
• PGC-1α:  viel [ein Protein, welches eine zentrale Rolle beim Energiestoffwechsel spielt, Neubildung von Mitochondrien, wird durch Ausdauer oder einem Kältereiz ausgelöst]
• PRDM16: viel  [kontrolliert und steuert die Entwicklung von braunen Fettzellen]
• Cytochrom c: viel [Protein, welches bei der Energiegewinnung in den Mitochondrien eine wichtige Rolle spielt]
• Leptin: wenig [steuert Hunger- und Sättigung]

Über dieses Thema wurden bereits Bücher geschrieben. Ich versuche es in Stichworten kurz zu halten.

• Zellorganellen, welche für die Energieversorgung der Zelle verantwortlich sind (Aufgaben sind etwas komplexer)
• kommen nur bei Eukaryonten vor (Zellen mit Zellkern)
• Länge: ca. 2-5 µm (Mikrometer)
• Durchmesser: ca. 05-2 µm
• je mehr Energie in der Zelle benötigt wird bzw. je stoffwechselaktiver ein Organ ist, desto mehr Mitochondrien sind vorhanden (Thrombozyten - Blutplättchen: 2-6 Mt; Nervenzellen: ca. 10000 Mt; Eizelle: 2000-100.000 Mt)
• Vom Herzmuskel sind etwa 36% des Gesamtgewichtes nur Mitochondrien
• Endosymbionten-Theorie besagt, dass Mitochondrien aerob lebende Bakterien waren und ca. vor einer Milliarde Jahren durch Archebakterien aufgenommen wurden - effiziente Energiebildung - bessere evolutionäre Durchsetzungskraft (ein Beispiel für die Erklärung ist die Anfälligkeit der Mitochondrien auf Antibiotika)
• zwei Membrane: Außenmembran sehr glatt, Innenmembran stark gefalten mit Einstülpungen (Cristae)
• an und in der Innenmembran sind die meisten Enzyme lokalisierta
• Faltung erhöht die Funktionsfläche (1g Lebergewebe enthält eine Membranfläche von ca. 3m²)
• Innenraum heißt Matrix
• die Energieerzeugung (ATP) erfolgt an der Innenseite der Innenmembran
• folgende Stoffwechselwege bzw. Teile davon laufen in den Mitochondrien ab:
• • Energieversorgung: Citratzyklus, Abbau von Pyruvat, Atmungskette & oxidative Phosphorylisierung (ATP-Bildung), Oxidation der Fettsäuren, Beginn der Glukoneogenese, Ketonkörper-Bildung 
  • Abbau & Entsorgung: Abbau von Keto- und Aminosäuren sowie Teile des Harnstoffes- und des Ammoniak-Abbaus
  • Bildung von Baumaterial: Bildung der Bauelelmente ür die Innenmembran, Bildung von Proteinanteilen der Atmungskette, Aminosäuren-Synthese, uvm.
• wenn die Mitochondrien ihren Dienst verweigern, geht die Energie zu neige
• Mitochondrien werden IMMER von der Mutter weiter vererbt, wenn also vor der Schwangerschaft Probleme mit den Mitochondrien vor liegen, dann wird das auf die nächste Generation vererbt

Warum oben die Mitochondrien kurz beschrieben? Unser braunes Fett ist in Gefahr. Das braune Fett sitzt unter anderem verstärkt im Nacken, weil dort auch wichtige Arterien entlang laufen. Man könnte den Nacken auch als ein wichtiges Sinnesorgan betrachten.

Im Sommer ein Schal als Modeaccessoire? Die Nachkriegszeit hält jüngeren Generationen vor, dass wir nicht mehr raus gehen.

Wir sind verweichlicht. Drehen die Heizung auf, sobald es draußen etwas kühler wird. Die Kühle ich aber für unseren Biorhythmus wichtig, da sich unser Körper entsprechend anpassen kann.

Unser Körper hat seine Heizwerke über sehr viele Jahre benötigt und nun verkümmern sie. Wo ist die natürliche Kälte hin? Wenn die Mitochondrien nichts mehr zu tun haben, dann können sie auch "gehen". Nur geht dann auch unsere Energie. Wenn keine Energie mehr vorhanden ist, was passiert dann mit einer Glühlampe?

Sie hört auf zu glühen und wir begeben uns in Richtung Totenstarre. Klingt hart? Bevor es soweit ist, schwächelt der Körper erst einmal, du darfst unser Gesundheitssystem kennen lernen und dich mit deinem Körper beschäftigen. Muss es soweit kommen? Vielleicht können wir ja auch Kälte (natürliche) für unsere Gesundheit nutzen.

Wie beschrieben, gibt es verschiedene Möglichkeiten der Erwärmung des Körpers. Wie genau funktioniert aber die chemische Erwärmung?

Hier spielt das Protein UCP-1 (Uncoupling Protein-1) - auch Thermogenin genannt, eine wichtige Rolle. Wenn uns kalt wird, kommt es im braunen Fettgewebe (und nur dort!) zu einer Entkopplung (uncoupling) der Atmungskette (ein Teil der Energiestoffwechsels) der Mitochondrien. UPC-1 führt zu einer kleinen Lücke in der inneren Membran der Mitochondrien.

Die hohe Konzentration von Protonen in der Innenmembran gelangt so ins Innere. Das führt zum Zusammenbruch des Konzentrationsunterschied von Protonen, welche für die Herstellung ATP (Energieträger unseres Körpers). Die überschüssige Energie wird nun als Wärme frei gegeben. Das Protein UCP-1 wird u.a. durch freie Fettsäuren aktiviert und ist somit ein Bestandteil der Lipolyse.

Lipolyse ist die Aufspaltung von Neutralfetten in Glycerin und freie Fettsäuren. Die Lipolyse wird durch verschiedene Hormone getriggert aber auch unterbunden.

• getriggert: Adrenalin, Noradrenalin, Glucagon, ACTH, TSH, Medikamente (Alpharezeptorenblocker, Betasympathomimetika)
• unterbunden: Insulin, Prostaglandin, E1 (Östron - gehört zum Östrogen), Nicotinsäure, Medikamente (Alpha-2-Sympathomimetika, Betarezeptorenblocker)

Wie kommt es zur Lipolyse in Stichworten?

• Kältereiz --> Sympathikus springt an (Stress) --> UPC-1 wird aktiv --> Wärmeaktivierung im brauen Fettgewebe
  

Wenn man nach Thermogenese googelt oder diverse Blogs durchforstet, dann werden verschiedene Benefits aufgelistet, was denn eine kalte Dusche oder ein Eisbad bringt. Mehr Details? Bitte schön:

1. Abnehmen - erhöhter Stoffwechsel durch die Wirkungen von Hormonen
2. mehr braunes Fettgewebe
3. Wachheit
4. Regulierung von Entzündungsprozessen
5. dein Schlaf wird besser
6. Immunsystem wird getriggert
7. Natürliche Behandlungen bei Schilddrüsenproblemen

Studien und verschiedene Links findest du in meinem "Blog" mit diversen Quellen (alles auf einem Blick sortiert).

Wenn man sich Kälte aussetzt, dann spielt natürlich die Temperatur und die Länge der Einwirkung eine Rolle.

Dazu aber dann später. In Untersuchungen fand man heraus, dass sich der Stoffwechsel mehr als um das 300 fache ansteigen kann, wenn man sich Kälte aussetzt (14°C - eine Stunde - NICHT SOFORT NACHMACHEN). Wie kommt dies zu Stande?

• Zittern (Muskeln kontrahieren) - das ist ein Zeichen, dass du nicht gut an Kälte angepasst bist, wärmt aber dennoch
  
• Thermogenese mit Hilfe der Mitochondrien (braunes Fett) - dieser Effekt wäre wünschenswert!

Wenn wir uns Kälte aussetzen, dann setzen wir unseren Körper einen Stress aus. Die Körperkerntemperatur ist in Gefahr. Daher werden verschiedene Hormone ausgeschüttet um diese aufrecht zu erhalten. Hier ein paar genannt und erklärt, welche man bei der Recherche findet. Hier findet man im Grunde jegliche Stresshormone und deren Neurotransmitter. 

• CRH
• ACTH (Adrenocorticotropin)
• Adrenalin
• Noradrenalin
• Leptin
• Thyroxin

CRH

CRH bzw. Corticotropin-releasing Hormone) wird im Hypothalamus hergestellt und regelt auftretenden Stress. Es triggert das sympathische (Stress) System und aktiviert die HHN-Achse (Hypothalamus-Hypophyse-Niere). Das sympathische System hat einen Einfluss auf Adrenalin & Noradrenalin und die HHN-Achse auf die Bildung von Cortisol. Kälte löst ua. diese Kaskade aus.

ACTH

Adrenocorticotropin bzw. Adrenocortikotropes Hormon ist ein Hormon, welches im Hypophysenvorderlappen gebildet wird und die Nebennierenrindenfunktion steuert. Kurz gesagt: Ein Hormon aus dem Hirn, was Einfluss auf die Nebenniere hat. ACTH hat ua. Einfluss auf weitere Hormone: Cortisol, Sexualhormone, Aldosteron (Einfluss auf das Blutvolumen und Blutdruck - wird erhöht).

ADRENALIN

Adrenalin kennt der ein oder andere vielleicht von dem Rummel, wenn die Achterbahn ihre Kreise fährt. Auch Epinephrin genannt, wird im Nebennierenmark produziert.

Da ein Kältereiz das sympathische Nervensystem triggert, kommt es zu einer Adrenalinausschüttung. Das Hormon bewirkt eine Beschleunigung des Stoffwechsels in dem es die Glucose in der Leber mobilisiert und den Fettabbau ankurbelt. Es geht schlicht weg um eine erhöhte Bereitstellung von Energie.

Das Ergebnis von Adrenalin sind eine erhöhte Herzfrequenz, eine tiefere Atmung (mehr Sauerstoff wird benötigt), eine schlechtere Durchblutung des Verdauungstraktes (falls du schon einmal bei Minusgraden auf dem Lokes gesessen hast, kannst du das vielleicht nachvollziehen). 

NORADRENALIN

Wenn wir schon bei Adrenalin sind, dann ist Noradrenalin oftmals nicht weit weg. Noradrenalin hat gegenüber Adrenalin zweierlei Wirkmechanismen. Zum einen als Hormon und als Neurotransmitter. Der Neurotransmitter wird vom sympathischen Nervensystem (Stress, Aktivierung) ausgeschüttet und entfaltet die ähnliche Wirkung von Adrenalin.

LEPTIN

Leptin ist ein Hormon, welches in den Fettzellen hergestellt und durch Insulin getriggert wird. Im Hirn kann Leptin an Leptin-Rezeptoren andocken und kommuniziert mit dem Hypothalamus.

Hier spielen zwei Faktoren eine wichtige Rolle: Leptin muss produziert werden und das Gehirn muss Leptin "hören" (andocken án die Rezeptoren). Kälte kann hier zwar nicht direkt auf Leptin Einfluss nehmen, allerdings  auf die Schilddrüse und den Aufbau von braunem Fettgewebe.

THYROXIN

Die Schilddrüse (Thyreoidea) liegt im Halsbereich und hat die Form eines Schmetterlings. Ihre Hormone T4 (Thyroxin) und T3 (Triiodthyronin) greifen auf den Energiehaushalt und somit auf die Regelung unseres Energiegrundumsatzes ein.

Wenn die Körpertemperatur in Gefahr ist (Kältebad, Eistonne, kaltes Duschen), dann enthält der Hypothalamus die Meldung "zu kalt" und schüttet TRH (Thyreotropin-Releasing Hormon) aus. Dieses regt die Hypophyse zur Produktion von TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon) an, welches wiederum die Schilddrüse anregt T3 und T4 zu produzieren.

Diese regen nun den Stoffwechsel in den Zellen an. Kälte (saisonal) hat also einen wichtigen Einfluss auf die Bildung von Schilddrüsenhormone und überhaupt die Funktion der Schilddrüse.

Der erhöhte Stoffwechsel resultiert aus dem Kältereiz als Stressor. Das Absinken der Körperkerntemperatur bedeutet für den Körper extreme Gefahr und somit fährt der Körper das volle Stressprogramm ab. Wohl dosierter Stress (und dieser Stressor ist uns über viele Jahre Evolution ein guter Bekannter) kann nützlich sein, dem Körper gezielte Reize zu geben. Hier eine rhetorische Frage:

Wann ist uns in der heutigen Modernen noch richtig kalt?

Mit der Thermogenese wird ein MEHR an Energie benötigt, um den Körper warm zu halten.

MERKE: Wenn die Energieaufnahme dennoch den Energieverbrauch übersteigt, dann kann man sich noch so viel einen abfrieren!

Hier gehte es um Mechanismen, welche dafür sorgen, dass wir braunes Fettgewebe unter Einwirkung von Kälte bilden. Dafüt sind unter anderem

• miRNA-133
• Irisin
• FGF21

Wenn ich mir Biohacker & Co anschaue, dann sitzen diese in der Eistonne, meditieren und schwören auf braunes Fett. Oben habe ich dir beschrieben, was das braune Fett (BAT) kann. Wie wird aber das Gewebe angeregt und was muss passieren, dass braunes Fettgewebe gebildet wird?

Kälte baut zum Beispiel das Molekül miRNA-133 (Mikro-RNA - spielt eine wichtige Rolle in der Genregulierung) ab, welches die Bildung von braunem Fett unterbindet. Hier werden bereits Therapien für übergewichtige Menschen erprobt, sodass durch eine künstliche Blockierung dieses Moleküls ohne Kälte braunes Fettgewebe produziert werden kann.

Auch spielt das Hormon Irisin eine Rolle bei der Umwandlung weißes Fett in braunes. Dieses wird auch bei ansträngender Bewegung freigegeben (aber nicht so hoch). Irisin hat auch einen Einfluss auf IGF-1 (Wachstumshormon und beeinflusst den Muskelaufbau), Senkung vom Protein Myostatin (begrenzt den unkontrollierten Muskelwachstum) und fördert die Ausschüttung von PCG-1alpha4 (hat auch wieder einen Einfluss auf IGF-1 - Muskelaufbau).

FGF21 (Fibroblasten-Wachstumsfaktor 21), ein Wachstumsfaktor, welcher in verschiedenen Geweben produziert und durch Stress getriggert wird. Du kannst dir dieses Homon auch als "Überlebenshormon" vorstellen. Bei starker Kalorienrestriktion wird dieses zum Beispiel ausgeschüttet. Die primäre Herstellung von FGF21 ist die Leber,kann aber auch im Fett gebildet werden.

Wenn du dir am Morgen dein Gesicht mit kaltem Wasser abspühlst, gar unter die kalte Dusche hüpfst, dann ist die Müdigkeit oftmals vergessen, oder? Woran liegt es? Wie schon so oft geschrieben, ist Kälte ein Stressor. Stress und Müdigkeit vertragen sich nicht sonderlich gut.

Hier das ganze nochmal in Stichpunkten:

Kälte --> Thermorezeptoren --> Stressor --> Hormonantwort u.a. Noradrenalin --> Gefäße verengen sich --> Blutdruck steigt + Herzfrequenz erhöht sich + Beta-Endorphine werden freigesetzt (Endorphine = Glückshormone + Schmerzregulierung) --> Wachzustand

Wenn man Kälte und Entzündungen zusammen bringt, dann bewegt man sich schnell im therapeutischen Gebiet. Man kann der Kälte Akut- und Langzeiteffekte zuschreiben:

• Akuteffekte
• • Aktivierung des adreno-medullären Systems (ein Teil des Stresssystems) mit peripherer Vasokonstriktion (Gefäßverengung), Hypertonie (Blutdrucksteigerung) und Bradykardie (Herzschlag verringert sich)
  • „Tonisierende“ Wirkungen mit Erfrischung und nachlassendem Druck - und Schmerzgefühl
  • analgesierende (Schmerz-betäubend) Wirkung bei Kälteverträglichkeit

• Langzeiteffekte
• • tiefere Gewebsschichten werden erreicht
  • verschiedene enzymatische Prozesse werden gehemmt
  • Stoffwechsel wird verlangsamt
  • Nervenleitgeschwindigkeit wird herabgesetzt

In der Kryotherapie unterscheidet man die Hypothermie und die Kryotherapie.

HYPOTHERMIE:

Die Aufrechterhaltung der Körperwärme wird überbeansprucht, sodass sie aktiver wird. Mit dem Absinken der Körpertemperatur lässt die Aufrechterhaltung nach und man senkt so die Körperkerntemperatur.

Das wird zum Beispiel der Herz - und Gefäßchirurgie angewendet. Mit Hilfe von Medikamenten wird die regulative Wärmebildung deaktiviert, sodass der Körperkern abgekühlt werden kann. Das führt so zu einem Herabsetzen des Energie- und Sauerstoffverbrauches.

KRYOTHERAPIE:

Kryo bedeutet "kalt" und m an unterscheidet die Kryokurzzeittherapie und die Kryolangzeittherapie.

• Kryokurzzeittherapie
  
• • zum Beispiel Kältespray
  • Die Wirkung beruht darauf, dass die Haut Wärme verliert und es zu einer Gefäßverengung kommt. Das führt zu einer Minderdurchblutung (-20% zum Ausgangswert). Darauf kommt es zu einer Gefäßerweiterung, wohin die Muskulatur bis zu 30% mehr durch blutet wird. Das wird auch als reaktive Hyperämie bezeichnet und hält ca. 60 Sekunden an.
• Kryolangzeittherapie
• • das Ziel bei dieser Therapieform ist das Abkühlen von tieferen Gewebsschichten.

KÄLTE UND SCHMERZ

Schmerz ist ein sehr weites Feld und es existieren verschiedene Grundlagenmodelle, warum Kälte bei Schmerz etwas bewirkt. Zuerst gehen wir am besten auf Schmerz ein. Schmerz hat verschiedene Definitionen. Allgemein kann man sagen, dass dieser ein psychisch-physiologischer Vorgang im Körper ist.

„Schmerz ist mehr als eine reine Sinnesempfindung; die unangenehme Gefühlskomponente spielt ebenso eine wichtige Rolle. Schmerz tritt auf, wenn Körpergewebe so stark gereizt  wird, dass eine Schädigung droht oder auftritt.“ Schmerz kann man in akut und chronisch einteilen.

• Akuter Schmerz: auf Lokalisation begrenzt, hat eine Warn- und Signalfunktion, deutet auf eine Gewebsschädigung hin
• chronischer Schmerz: länger als ein halbes Jahr anhaltend oder intermittierend wieder kehrend

WARUM WIRKT KÄLTE AUF ENTZÜNDUNGEN/ GEWEBEN?

Wenn Kälte auf den Körper trifft:

• verengen sich die Blutgefäße – Vasokonstriktion
• verlangsamt sich der Zellstoffwechsel
  
• verringert sich die Durchlässigkeit der kleinsten Blutgefäße (Kapillaren) - die Zellwände sind nicht mehr so stark durchlässig (permeabel)
  
• laufen Entzündungsprozesse langsamer ab
  
• verringert sich die Übertragung der Impulse in den Nervenbahnen
  
• erhöht sich kurzfristig der Muskeltonus (Muskelspannung) und langfristig erschlafft der Muskel
• der Muskel kann nicht mehr so gut angespannt werden (kontrahiert)
  
• die Gelenkschmiere (Synovialflüssigkeit) wird "dicker"

Stress ist eines meiner Lieblingsthemen. Hierzu findest du hier eine gute Übersicht auf meiner Homepage. Heutzutage ist Stress bei vielen eine Dauerzustand geworden.

Bereits morgens holt einen der Wecker mit einem unangenehmen Piepen aus dem Bett. Wenn man geschafft hat aufzustehen, wird bei vielen mit Kaffee der Morgen gestartet.

Dieser hebt zusätzlich den Stresspegel im Blut. Hast du dich schonmal hinterfragt, warum du Kaffee trinkst? Persönlich habe ich nie länger als vielleicht 5 Tage Kaffee getrunken. In der Bundeswehrzeit gab es mal den ein oder anderen Kaffee, da sonst doch die Augen zugefallen wären. Aber ständig am Nachmittag? Da gibt es bessere Sachen, die den Körper unterstützen gesund zu bleiben.

Schauen wir mal kurz ins Tierreich. Auch dort gibt es Stress! Ein Löwe wacht hungrig auf und glücklicher weise ist eine Antilopenherde im Anmarsch.

Aus der Sicht des Löwen: Hunger = Stress für den Löwen. Der Löwe muss sich auf 30m an die Herde heranschleichen, günstige Windverhältnisse abwarten, um dann kurz und knackig zum Angriff an zu setzen.

Aus der Sicht der Antilope: Löwe = Stress. Es geht um Leben und Tod. Die Antilope kommt nicht auf die Idee sich eine Keule zu schnappen und den Spieß um zu drehen. Sie rennt.

Wenn der Löwe merkt, dass die Chance auf ein gutes Essen ausbleibt, dann legt er sich wieder hin und wartet auf eine neue Chance. Wozu auch unnötige Energie verbrauchen? Action, Pause, Action, Pause, ... .

Was macht der zweibeinige, nackte "Löwe" - also wir Menschen? Was tut er, wenn der Aktenstapel sich häuft oder die To-do-Liste nicht weniger wird. Da wird als erst einmal das Essen und das Trinken wegrationalisiert und die MittagsPAUSE zum "heute arbeite ich mal durch" Scenario gemacht. Hier betrachten wir nur die Arbeitssituation!

Cortisol ist unser “Stresshormon” und für uns überlebenswichtig.

Bei unseren Steinzeitvorfahren war das Cortisol-Niveau am Morgen besonders hoch und gab ihnen die nötige Energie zum Jagen, Sammeln etc. Am Abend war es weitaus geringer, was dazu führte, dass sie entspannt einschlafen konnten.

Da wir heute selten noch gegen wilde Tiere kämpfen ein paar exemplarische Beispiele für Cortisolausschüttung:

• physischer Stress
• • intensive Trainingseinheiten
  • lang andauernde Ereignisse (zum Beispiel Marathon - wir sind gute Läufer aber eher die trabenden - nicht die "ich-muss-schnell-ins-Ziel-Renner")
• psychischer Stress (RIESEN Thema)
• • der Chef geht dir einfach nur auf den ...
  • deine Mitarbeiter etc. mobben dich
  • du sitzt im Auto und jeder fährt heute anders, als DU...
  • Geldprobleme
  • Beziehungsprobleme
  • deine Arbeit macht dich nicht glücklich
  • Familie
• Energiemangel
• • Fastenkuren, dauerhaftes Hungern, Sinnlosdiäten für den nächsten Sommer & Strand, haargenaues auf die Kalorienschauen, der Output ist zu hoch (gaaaaanz viel trainieren)
• Schlafentzug
• • "die TV-Serie schaffe ich noch"
  • "wieder auf den letzten Drücker mit dem Lernen begonnen"
  • Partys & Co
• niedriger Blutzucker
• Entiftungsprobleme
• Entzündungen (von denen man nicht immer etwas merkt!)

Wie kann jetzt Kälte den Schlaf verbessern?

Es klingt etwas paradox, aber ein kaltes Bad oder eine kalte Dusche vor dem Schlafengehen kann helfen. Unser Körper hat sich über viele Jahre an Probleme angepasst (Hunger, Durst, Wärme, Kälte).

Es handelt sich hier um schnell lösbare Stressoren. Kämpfen, Fliehen oder Tot stellen! das geht leider nicht bei nicht greifbaren Stressoren (Tagesschau - ein Grund warum ich noch nie ein Fernseher besessen habe; Der Chef nervt, gerade kein Geld auf dem Konto, ungünstiges Licht im Umfeld;die Beziehung wird mal wieder gekittet; ...).

Wenn dein Körper gestresst ist, dann biete ihm einen Reiz, welchen er lösen kann. Wenn ich einen stressigen Tag hatte, dann dusche ich mehrere Minuten kalt, hüpfe in die Pleiße oder in einen kalten See. Ja, es ist kalt - aber dafür hat der Körper Lösungen. Zittern, Wärmeproduktion über das braune Fettgewebe, Energiestoffwechsel ankrubeln (Schilddrüse) etc.

Wenn du einen vollen Terminkalender hast, dann versuch den mal bei 5 bis 10°C Wassertemperatur durch zu gehen.

Jeder kennt es - unser Immunsystem. Was tut man dafür? Ordentlich Vitamine essen, oder? Wenn es mal ein wenig schwächelt, dann gibt es eine Erkältung, wenn es noch mehr schwächelt, dann größere Probleme. Schön einfach umschrieben. Du wärst aber nicht hier, wenn du mehr erfahren würdest wollen!

Mit jedem Atemzug, mit jedem Bissen deines Essens und mi Grunde alles, was uns umgibt, kann giftig sein. Das ist aber auch gut, da unser Immunsystem lernen kann. Wie ein Antivirenprogramm kann es sich updaten. Das System ist komplex, aber bringen wir ein bisschen Licht ins Ganze. Unser Immunssystem ist kein Panzer, welcher allein gegen die Welt kämpft. Unsere Abwehr ist eine komplexe Mischung aus Kommunikation und ein Miteinander verschiedener Wege.

Man unterschiedet zwischen zwei Immunsystemen: dem angeborenen (unspezifisches) und dem erworbenen Immunsystem! Auch wurde 2014 erstmals das Immunsystem unseres Gehirns entdeckt: das glymphatische System

DAS ANGEBORENE (UNSPEZIFISCHE) IMMUNSYSTEM

Unsere Grundausstattung für die Abwehr - genetisch bei jedem individuell festgelegt. Vor Bakterien in unserem Umfeld wird erst einmal geschützt. Barrieren, wie die Haut (und unsere Haut ist nicht dort zu ende, wo man sie nicht mehr sieht - auch unsere Darmwand ist eine Art Haut). Diese Barrieren werden auch als physikalische Abwehrinstanz bezeichnet.  Auch patrouillieren verschiedene Zellen durch unseren Körper und bilden unser Abwehrsystem. Leukozyten (weiße Blutkörperchen), welche im Knochenmark produziert werden zählen somit auch zu dem angeborenen Immunsystem.

• WAS MACHT EINE PHYSIKALISCHE BARRIERE AUS?

• UNSERE IMMUNZELLEN (LEUKOZYTEN) DES ANGEBORENEN IMMUNSYSTEMS
  

Leukozyten oder auch weiße Blutkörperchen sind eine Familie von Blutzellen, welche in verschiedenen Funktionen das Immunsystem erfüllen. Diese Zellkörperchen zirkulieren durch unseren Körper. Als Übersicht hier die Immunszellen und deren Funktion als Übersicht:

DAS ERWORBENE (ADAPTIVE, SPEZIFISCHE) IMMUNSYSTEM

Nicht alles, was unseren Körper krank machen kann, schafft unser angeborenes Immunsystem. Manche Bakterien sind von einer Schleimschicht umschlossen und bleiben unerkannt. Tuberkulose zum Beispiel lässt sich zwar fressen aber nicht zerstören und lebt in den Phagozyten weiter. Hier muss das erworbene, adaptive oder spezifische Immunsystem helfen.

Zu ihnen gehören die T- und B-Zellen. Sie besitzen spezifische Rezeptoren und können lernen und sich entsprechend anpassen.

Das entscheidende ist, dass IMMER zwischen körpereigenen und körperfremden Strukturen unterschieden wird. Wenn das nicht der Fall sein sollte, spricht man von einer Autoimmunreaktion!

• DIE IMMUNZELLEN DES ADAPTIVEN IMMUNSYSTEMS

DAS IMMUNSYSTEM UNSERES GEHIRNS (MIKROGLIA)

2014 erst wurde entdeckt, dass unser Gehirn auch ein Lymphsystem besitzt (glymphatische System). Früher dachte man, dass es am Hals endet. Das zentrale Nervensystem (ZNS) wird auch gern als immunpriviligiertes Organ bezeichnet. Die Immunzellen, welche vorwiegend im Gehirn zu finden sind, nennt man Mikroglia. Diese Gewebsmakrophagen umanteln die Neuronen und tasten ständig die Umgebung ab.

Ihre Aufgaben sind:

Die Mikroglia exsitsieren in zwei Stadien: aktiv (reaktiviert) und inaktiv. Kommt es zu einer immunolgischen Antwort im Gehirn, werden die Mikroglia reaktiviert und geben Entzündungsbotenstoffe ab (auch Entzündungsmediatoren - körpereigene Botenstoffe, welche eine Entzündung einleiten - dazu zählen ua. Histamin, Bradykinin, Prostaglandin).

Mikroglia regen auch Indolamin-2,3-Dioxygenase (IDO) an. IDO ist ein Enzym, welches zu einem tryptophanabbau im Blut führt. Tryptophan ist mit bei der Bildlung von Serotonin verantwortlich. Weniger Tryptophan, weniger Glückshormone. Ist also das Gehirn immunologisch aktiv, führt dies zu Angst, Wesensveränderung, verringerte Konzentration und Depressionen.

Die Aktivierung der Mikroglia hängt von vielen Faktoren ab: Ernährung, Lebensstil, Umwelteinflüsse, zu wenig Regeneration. Ist das Immunsystem des Gehirns einmal aktiv und wird nicht beruhigt, kann es bis zu Jahre dauern, bis die Mikroglia inaktiv werden.

Eine Überaktivität der Mikroglia kann sich letztendlich auch gegen unsere Nervenzellen richten, was zu neurodegenerativen Erkrankungen (Parkinson, Alzheimer, Demenz) führen kann. Hinzu kommt, dass es durch die Aktivität zu Einschränkungen der Energiebereitstellung kommt, was wiederum nicht sonderlich gut für unsere Denkzentrale.

KÄLTE UND UNSER IMMUNSYSTEM

Wie könnte uns Kälte jetzt unser Immunsystem stärken?  Hier findet man auch den Begriff "Abhärtung". Wenn wir uns Kälte aussetzen, dann ist es auch für das Immunsystem ein Stressor.

Eine Mehrdurchblutung im gesamten Körper führt dazu, dass auch Immunzellen schneller vereilt werden. Kälte reguliert unter anderem die Aktivität der Immunzellen. Je mehr Immunzellen aktiv sind, desto entzündeter ist auch der Körper. Je entzündeter der Körper, desto schneller altert dieser auch und entwickelt Probleme. Kälte scheint die Aktivität zu reduzieren und die Anzahl von weißen Blutkörperchen zu erhöhen. 

Gerne wird Kälte bei der Behandlung von Schilddrüsenproblemen genannt. Gehen wir doch mal darauf ein, warum!

Alleine über die Schilddrüse könnte man Seiten füllen. Hier ein paar allgemeine Dinge. Die Schilddrüse liegt vor der Luftröhre und wiegt etwa 25g. Die Seitenlappen sind mit einer Gewebsbrücke (Isthmus) miteinander verbunden.

Auf der Rückseite der Schilddrüse liegen viele kleine Knötchen, welche auch als Nebenschilddrüse bezeichnet werden. Beide Teile der Drüse produzieren verschiedene Hormone, welche in verschiedene Regelkreise eingreifen.

Die Schilddrüsenlappen enthalten viele kleine Bläschen, sogenannte Folikel. Diese produzieren die iodhaltigen Schilddrüsenhormone Thyroxin (Tetraiodthyronin, T4) und Triiodthyronin (T3) produzieren. Eine Ableitung von Tyrosin, welches eine nicht-essentielle Aminosäure ist (das bedeutet, der Körper kann diese selber herstellen) stellt die Ausgangsbasis für die Hormone dar.

Tyrosin wird im übrigen aus Phenylalanin, welche essentiell für den Körper ist (also in der Nahrung enthalten ist) gebildet.

Hier ein paar Quellen, wo dies enthalten ist: 

• Kürbiskerne,
• Schweinefleisch, 
• Geflügel, 
• Walnüsse, 
• Lachs,
• getrocknete Erbsen,
• getrocknete Sojabohnen.

Generell wirken T4 und T3 auf den Stoffwechsel. T3 ist das Gaspedal (Stoffwechsel wird beschleunigt, erhöhter Energieumsatz, Hitze) und T4  macht den Stoffwechsel etwas piano, alles läuft langsamer, der Stoffwechsel mag nicht so laufen und man fröstelt etwas.

Besonders bei Erkrankungen - durch Thyreoiditis [Entzündung],  Tumor [Adenom] kann es zu einer Überfunktion von Schilddrüsenhormonen kommen (Hyperthyreose), welche wiederum zu einer Steigerung des Grundumsatzes des Stoffwechsels, zu Gewichtsabnahme, zu einer erhöhter Körpertemperatur sowie Unruhe und Schlaflosigkeit führen kann.

Ein untergehen der Funktion des Gewebes, welche eine Spätfolge einer Thyreoiditis  oder ein angeborener Schilddrüsendefekt sein kann, kommt es zu einer verminderten Produktion von Schildrüsenhormonen (Unterfunktion der Schilddrüse), welche wiederum zu Gewichtszunahme, einer angeschwollenen Hautverdickung (Myxödem), sowie zu Müdigkeit und nachlassender geistigen Leistungsfähigkeit führen kann.

Wenn die Körpertemperatur in Gefahr ist (Kältebad, Eistonne, kaltes Duschen), dann enthält der Hypothalamus die Meldung "zu kalt" und schüttet TRH (Thyreotropin-Releasing Hormon) aus.

Dieses regt die Hypophyse zur Produktion von TSH (Thyreoidea-stimulierendes Hormon) an, welches wiederum die Schilddrüse anregt T3 und T4 zu produzieren. Diese regen nun den Stoffwechsel in den Zellen an. Kälte (saisonal) hat also einen wichtigen Einfluss auf die Bildung von Schilddrüsenhormone und überhaupt die Funktion der Schilddrüse.

Das Fazit von dem Artikel soll folgendes sein:

• Kälte ist IMMER ein Stressor
• dosiert eingesetzt kann Kälte sehr viel positive Dinge mit sich bringen
• zu viel Kälte - den Wettkampf wirst du auf Dauer verlieren
• Kälte ist ein alter Bekannter
• wir haben verschiedene Antworten auf Kälte entwickelt:
• Wärme produzieren
• Zittern
• Bewegung
• Schützen (Felle und Haut von anderen Tieren, Bekleidung, Unterschlupf)