Effekte von Kaltwasserschwimmen und Eisbaden

Aussagen zu den gesundheitsförderlichen Effekten von Kälte und dem Eintauchen in kaltes Wasser gehen viele Jahrhunderte zurück. Populäre Lifestylekonzepte wie die »Wim Hof Methode« setzen unter anderem auf zweiminütige Bäder in Eiswasser oder tägliche eiskalte Duschen. Leider gibt es für viele der proklamierten positiven Wirkungen von Kaltwasser-Bädern (»cold water immersion« – CWI, Eisbaden) oder Kaltwasser-Schwimmen (Winterschwimmen, Eisschwimmen) vor allem nur anekdotische Evidenz. So soll regelmäßiges Eisbaden z. B. das Immunsystem stärken, Angststörungen lindern, die Blutzirkulation in den peripheren Gefäßen verbessern und Stress reduzieren (6). Wissenschaftliche Untersuchungen geben immerhin Einblicke in nachweisbare physiologische Wirkungen.

Doch was ist überhaupt »kaltes Wasser«? Eine strenge Definition gibt es nicht. Die International Ice Swimming Association (IISA) und die International Winter Swimming Association (IWSA) definieren für Wettbewerbe drei Temperaturbereiche: -2 bis +2 °C, +2,1 bis +5 °C und +5,1 bis +9 °C. Viele Unfälle sowie Schädigungen treten bei Wassertemperaturen zwischen 10 und 15 °C auf, so dass Temperaturen unter 15 °C (in manchen Kontexten bereits < 20 °C) als »kalt« gelten können (13).

Doch nicht nur die Wassertemperatur für Kaltwasser- oder Eisschwimmen hat eine große Bandbreite. Auch die Anwendungen sind verschieden. Sie reichen von kurzem Eintauchen in kaltes Wasser zu verschiedenen Zeitpunkten rund um den Sport und Abkühlen nach dem Sauna­gang bis hin zu langen Schwimmeinheiten (Eiskilometer- oder Eismeilenschwimmen).

Eisbaden zur Regeneration nach dem Sport

Die Nutzung von Kaltwasserbädern nach intensiver sportlicher Aktivität ist besonders in höheren Leistungsbereichen verbreitet. Zu Grunde liegt die Annahme, dass Eisbaden die Regeneration fördert und sich dadurch günstig auf absolvierbare Trainingsumfänge und die Leistungsfähigkeit auswirken könnte.

Die genauen physiologischen Vorgänge sind dabei noch nicht klar. Zur Diskussion steht z. B. die Verminderung der Gewebetemperatur und der hydrostatische Druck auf die Muskulatur, wodurch Ödeme und Inflammation verringert werden könnten. Aber auch der Auftrieb des Wassers an sich, der das Gefühl von Ermüdung vermindern könnte, ist als Ursache der wohltuenden Wirkung im Gespräch. Am wahrscheinlichsten ist jedoch ein kumulativer Effekt all dieser Mechanismen, der dazu beiträgt, trainingsinduzierte Entzündungen zu minimieren. Dadurch fällt die Immunreaktion im Gewebe geringer aus und die Reparatur belasteter Strukturen nach der Anstrengung kann schneller erfolgen.

Das Ausmaß dieser Effekte ist in Studien variabel und reicht von Null bis hin zu signifikanter Wirksamkeit. So bescheinigen Metaanalysen und ein Cochrane Review Kaltwasserbädern eine Schutzwirkung vor starkem Muskelkater (1), wobei bedacht werden muss, dass eine gute Placebokontrolle in derartigen Studienszenarien schwierig ist. Vergleiche von Kaltwasserbädern mit aktiven Regenerationsmaßnahmen fanden keine signifikanten Unterschiede (10). Andere Studien stellen den Nutzen von Eisbaden komplett in Frage, weil sie Belege dafür fanden, dass kaltes Wasser trainingsinduzierte Entzündungsprozesse abschwächt, die für eine Anpassung an Trainingsreize notwendig sind (11).

Effekte auf das kardiovaskuläre System

Verschiedene Hormone reagieren auf Kältestress durch regelmäßiges Kaltwasserschwimmen. Entsprechende Anpassungsreaktionen wurden in Studien beobachtet, etwa verringerte Triglycerid- und Homocysteinwerte. Da hohe Homocys­teinwerte mit der frühen Entwicklung von Herzkrankheiten assoziiert sind und die bei Eisschwimm-Anfängern zu Beginn sehr hoch ausschlagenden Katecholamine bei regelmäßigen Kaltwasserimmersionen abnehmen (7), könnte Schwimmen in kaltem Wasser günstige Effekte auf das Herzkreislaufsystem haben und kardiovaskuläre Risikofaktoren wie Lipidprofil oder Blutdruck senken. Doch Achtung: Mehrere Autoren weisen ausdrücklich darauf hin, dass Eisbaden trotz Gewöhnungseffekten eine große Belastung für das Herz darstellt (siehe unten)!

Auch das endokrine System mag Kälte

Der Insulinstoffwechsel scheint von regelmäßigen Kaltwasserbädern zu profitieren, was sich in reduzierter Insulinresistenz und verbesserter Insulinsensitivität niederschlägt. Plasmakonzentrationen des adre­nokortikotropen Hormons und des Kortisols nehmen bei regelmäßigem Eisbaden ab. Kein Gewöhnungseffekt wird beim Norepinephrin beobachtet. Studienautoren vermuten, dass es für die Regulation des Schmerzes beim Kaltwasserschwimmen mitverantwortlich sein könnte (5).

Kickt Kälte das Immunsystem?

Kaltwasserschwimmer behaupten gerne, seltener krank zu werden und wenn, dann leichter als andere. Dass das Immunsystem vom Kältereiz profitieren könnte, scheint plausibel, denn kurzzeitige Stressreaktionen versetzen das Immunsystem in Alarmbereitschaft, wodurch Infektionen schneller und effektiver bekämpft werden können.

Studien, die diese Fragestellung untersuchten, kamen jedoch zu unterschiedlichen Ergebnissen. Eine Ursache könnten die sehr heterogenen Studiendesigns sein: Teilweise wurden Kaltwasser-Unerfahrene, teilweise Erfahrene untersucht und die Dauer der Kaltwasserexposition unterschied sich ebenfalls stark. Einige Arbeiten untersuchten ausschließlich Blutmarker und Immunparameter im Blut, nicht aber tatsächliche Erkrankungen. Auf diese Weise bleibt die klinische Bedeutung dieser Werte unklar, denn die Messung erhöhter oder verminderter Werte einzelner Immunzellen-Arten hat keine bis nur geringe Aussagekraft über die Funktionsfähigkeit des Immunsystems. Kurzfristige Leukozytose etwa wird durch Leukozyten verursacht, die Organe wie die Milz als Reaktion auf den Katecholamin- und Kortisolanstieg verlassen, um sich auf eine Verteidigung vorzubereiten. Der wichtigste Teil dieser kurzfristigen Reaktion ist eine anschließende Abnahme der Leukozyten im Blut, wenn sie Gewebe wie Haut oder Muskulatur erreichen. Ihre Anzahl ist daher von vielen Faktoren abhängig und hat kaum Aussagekraft bezüglich der Immunreaktion. Die Häufigkeit und Schwere von Infektionen des oberen Atmungstrakts (URTI – Upper Respiratory Tract Infection) ist hingegen ein gutes und klinisch wichtiges Maß für die Immunfunktion in vivo.

Collier et al. (3) untersuchten in einer von wenigen Studien die Auswirkungen von Kaltwasserschwimmen auf Erkältungssymptome innerhalb von 13 Wochen zwischen Dezember und März. Dazu verglich das Team 21 erfahrene Kaltwasser- sowie 23 Beckenschwimmer jeweils mit ihren zusammenlebenden nicht-schwimmenden Partnern. Zwar meldeten die Kaltwasserschwimmer signifikant weniger URTI-Episoden als ihre nicht-schwimmenden Partner – doch der gleiche Effekt trat auch bei den Beckenschwimmern auf. Die Auswertung ergab außerdem, dass kurze Bäder in kaltem Wasser die Aktivität des Immunsystems verbessern können, während wiederholte und längere Expositionen (durchgehendes Zittern während und nach dem Schwimmen) ohne ausreichende Regeneration die Immunfunktion sogar verringert. Darauf deutet eine positive Korrelation zwischen regelmäßiger Kaltwasser-Exposition und URTI-Inzidenz und Infektschwere hin (3). Zwei weitere Untersuchungen von Brenke et al. (2) aus dem Jahr 1990 kamen zu ähnlichen Ergebnissen. Zu bedenken ist, dass die Ergebnisse in allen drei Studien auf Selbstauskünften der Teilnehmenden basierten. Da Kaltwasserschwimmer im Allgemeinen fest vom Nutzen der Methode überzeugt sind, ist ein Underreporting von Erkältungssymptomen nicht unwahrscheinlich.

Unterstützt Kaltwasserschwimmen das Abnehmen?

Vasokonstriktion (Gefäßverengung) und Vasodilatation (Gefäßerweiterung) spielen bei der Durchblutung der Haut und für die Thermoregulation des Körpers eine wichtige Rolle. Die große Volumenkapazität des Venengeflechts ermöglicht es, abhängig von der Körperkerntemperatur nach Bedarf Wärme über die Hautoberfläche abzugeben. Fällt die Körperkerntemperatur unter die untere kritische Temperatur (ca. 36,2 °C vor bzw. 36,5 °C nach körperlicher Aktivität), reicht die vasomotorische Kontrolle nicht aus, um ein weiteres Absinken zu verhindern. Zittern steigert dann die Wärmeproduktion und schützt vor Erfrierungssymptomen (5).

Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der körpereigenen Wärmeproduktion steckt im braunen Fettgewebe. Dieses enthält im Gegensatz zu weißem Fettgewebe eine große Zahl an Mitochondrien (»Kraftwerke der Zelle«) und dient der Wärmeerzeugung. Beim Erwachsenen macht braunes Fettgewebe weniger als 600 g bzw. weniger als ein Prozent der Körpermasse aus und befindet sich vorwiegend an Hals und Schlüsselbein sowie entlang der Wirbelsäule. Dieser besondere Fettgewebe-Typ produziert Wärme durch Thermogenese ohne Zittern, indem seine Zellen Triglyzeride verbrennen und dabei große Wärmemengen erzeugen, welche anschließend direkt in den Blutkreislauf eingespeist werden. Als Reaktion auf Kältestress steigt deshalb der Blutfluss zum braunen Fettgewebe an. Allerdings ist das Ausmaß der Bedeutung dieser Reaktion bei Erwachsenen umstritten, weil die Fettdepots nur wenige Gramm betragen. Es wurde gezeigt, dass die Thermogenese durch braunes Fettgewebe lediglich für einen Energieverbrauch von weniger als 20 kcal/Tag verantwortlich ist (5), was zwei Minuten mäßig intensiven Laufens entspricht. Damit ist wenig gewonnen.

Seit einigen Jahren beschäftigt sich die Wissenschaft deshalb mit dem »beigen« Fettgewebe bzw. der Bräunung weißen Fettgewebes – zum Beispiel durch Kältereize. Sie können auch Zellen weißen Fettgewebes zur Bildung zusätzlicher Mitochondrien umprogrammieren. Weißes Fettgewebe macht bei schlanken Menschen mindestens sechs Prozent, bei extrem übergewichtigen bis zu 50 Prozent der Körpermasse aus. Allein mengenmäßig ist somit ein größerer Effekt auf die Wärmeproduktion möglich. Adipösen Personen könnte ein größerer Anteil »beigen« Fettgewebes also beim Abnehmen helfen (4).

Psyche

Regelmäßiges Kaltwasserschwimmen scheint positive Effekte auf die Psyche zu haben. Große Studien gibt es dazu bisher nicht, aber Fallbeschreibungen zeigen teilweise deutliche Verbesserungen bei Depression und Angststörungen (14).

Gefahren des Kaltwasserschwimmens

Trotz möglicher zahlreicher positiver oder gesundheitsförderlicher Effekte durch kaltes Wasser darf die damit einhergehende Gefahr nicht unterschätzt werden. Denn sehr kalte Temperaturen sind ein großer Stressor und können unter Umständen schnell gefährlich werden.

Die Kälteschockantwort besteht aus einer Reihe von Reflexen, die durch Kältesensoren der Haut ausgelöst werden und das sympathische Nervensystem aktivieren. Herzrasen, Schnappatmung, unkontrollierbare Hyperventilation, periphere Gefäßverengung mit Minderdurchblutung des Gehirns und Bluthochdruck sind die Folgen. Dem entgegen steht der Tauch­reflex, der einsetzt, wenn das Gesicht mit kaltem Wasser benetzt oder das Gesicht eingetaucht und dabei der Atem angehalten wird. Durch den angeborenen Tauchreflex wird der Gegenspieler des sympathischen Nervensystems, der Parasympathikus, aktiviert (13), was zur starken Verlangsamung des Herzschlags, einer Blockierung der Atmungsneuronen sowie einer Ausschüttung roter Blutkörperchen aus der Milz führt.

Diese extrem gegenläufigen Reaktionskreise könnten die Ursache dafür sein, dass selbst manche herzgesunde Personen beim Eintauchen in kaltes Wasser Herzrhythmusstörungen bekommen (8). In Kombination mit der Hyperventilation, die den Kohlendioxidpartialdruck verringert, kann es zu Bewusstlosigkeit, Atemstillstand und Ertrinken kommen.

Die gute Nachricht: Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass man sich an die Kälte gewöhnen kann. Einige der physiologischen Reaktionen auf den intensiven Kältereiz fallen dann geringer aus und es können sich günstige Effekte ergeben, beispielsweise auf das Herz-Kreislauf-System. Wird Eisbaden hingegen nur selten praktiziert, ist die Gefahr für das Herz groß und wird durch vorbestehende kardiovaskuläre Risikofaktoren oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen noch erhöht. Wer sich vorgenommen hat, unter die Eisschwimmer zu gehen, sollte sich deshalb vorab das »Go« vom (Sport-)Kardiologen holen.

Eiskalt unterschätzt: Unterkühlung

Die meisten Menschen haben im Hinblick auf Eisbaden oder -schwimmen zunächst nicht die Risiken für das Herz im Sinn, sondern die Gefahr einer Unterkühlung. Auch sie ist nicht von der Hand zu weisen. Wie schnell Unterkühlung droht, hängt von der Wassertemperatur, der Verweildauer, dem Geschlecht und der individuellen Menge an weißem Fett als Isolationsschicht ab. Übergewichtige Kaltwasserschwimmer tolerieren die Kälte besser und länger als schlanke (12). Schon ab einer Körperkerntemperatur von 36 °C beginnt der Körper in kaltem Wasser mit Zittern sowie erhöhter Herzfrequenz und Atemrate.

Um sicher im kalten Wasser unterwegs zu sein, bedarf es einer guten Vorbereitung mit vorsichtigem Herantasten über einen längeren Zeitraum (9). Nicht direkt im Hochwinter zu beginnen, sondern sich langsam an kühler werdende Wassertemperaturen zu gewöhnen, scheint eine gute Idee zu sein. Die Badedauer sollte nur langsam gesteigert werden. Und, extrem wichtig: Es sollte niemals alleine im eiskalten Wasser geschwommen werden, um im Notfall schnell Hilfe rufen zu können!

■ Hutterer C

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