«Im Überfluss kann man Feste feiern»

Der Münchner Zoologe und Evolutionsbiologe Josef Reichholf meint herausgefunden zu haben, warum die Menschen vor 12 000 Jahren sesshaft wurden: Am Anfang stand nicht Brot, sondern Bier!

Interview: Kathrin Meier-Rust

NZZ am Sonntag: Herr Reichholf, Sie sind Zoologe und Evolutionsbiologe. Nun haben Sie ein Buch geschrieben zur Kulturgeschichte des Menschen – ist das wissenschaftlich legitim?

Josef Reichholf: Die Evolutionsbiologie ist eine historische Wissenschaft, denn Evolution ist ein Prozess in der Zeit, und sie arbeitet mit Themen, die nicht wiederholbar sind, wie alle Geschichte, die menschliche mit eingeschlossen. Das führt dazu, dass sich die Fragen und Methoden gleichen: Es geht um Datierungen, um die Erfassung von Umständen, die sich ändern. Deshalb ist die alte Bezeichnung Naturgeschichte viel zutreffender als das moderne Life Science.

Von dieser Naturgeschichte schlagen Sie nun den Bogen zur Kulturgeschichte des Menschen, die mit der sogenannten Neolithischen Revolution etwa vor 12 000 Jahren beginnt, damit nämlich, dass die Menschen sesshaft wurden.

In der Naturgeschichte ist der Mensch zunächst ein Lebewesen wie alle anderen, das dann allerdings besonders erfolgreich wird. Wie später, wenn die Menschen sesshaft werden, stellt sich schon bei der Evolution des Homo sapiens die Frage: Was verursacht diese grossen Übergänge, die grossen Neuerungen? Die gängige Erklärung in der Evolutionsbiologie lautete bisher immer: Zwang aufgrund von Mangel. Weil die Tropenwälder, in denen die Primaten lebten, aus klimatischen Gründen schrumpften, wurde der Lebensraum knapp für unsere frühesten Vorfahren, und sie mussten deshalb hinaus in die Savanne und wurden dort im hohen Gras zum aufrechten Gang gezwungen.

Klingt doch recht plausibel?

Meine Erklärung geht von völlig anderen Voraussetzungen aus. Weil sich die Savannen in Afrika aus klimatischen Gründen so weit ausbreiteten und überaus reich an Grosswild wurden, war dieser Lebensraum für Primaten besonders attraktiv, die in den Wäldern immer unter der Knappheit von Eiweiss litten. Neue Ressourcen ändern das Verhalten und ermöglichen damit auch Entwicklung. Die evolutionsbiologische Währung dafür ist der Fortpflanzungserfolg: Steinzeitmenschen hatten mindestens doppelt so viele Kinder wie die uns nächstverwandten Schimpansen.

Also eine höchst erfolgreich angepasste Art. Das Sesshaftwerden dagegen brachte, wie wir heute wissen, grosse Nachteile: Harte Arbeit, Infektionskrankheiten und Missernten liessen Körpergrösse und Lebenserwartung zurückgehen. Wo bleibt der Vorteil?

Gerade deshalb hat mich die gängige Erklärung der Sesshaftigkeit nicht befriedigt. Auch diese folgt nämlich wieder dem Gesetz des Zwangs durch Mangel: In der letzten Eiszeit wurde das Jagdwild so viel seltener, dass die Menschen gezwungen waren, winzige harte Gräsersamen zu kauen – wie sollen da ganze Menschengruppen in nützlicher Frist satt werden?

Was brachte Sie auf eine neue Fährte?

Ackerbau und Viehzucht sind bekanntlich zum ersten Mal im sogenannten fruchtbaren Halbmond entstanden. Ich überlegte mir als Ökologe, was diese Bezeichnung eigentlich heisst. Wo der Boden fruchtbar ist, wachsen einjährige Gräser in Massen, und das wiederum ergibt bestes Weideland für jene Tiere, die die Menschen gejagt haben. Da muss es also nicht Mangel, sondern Überfluss an Fleisch gegeben haben, ganze lebende Fleischberge haben sich da getummelt. Es gab also keinerlei Notwendigkeit für die Menschen, auf das Kauen von harten Grassamen umzusteigen. Im Gegenteil: Wenn Überfluss herrscht, kann man es sich leisten, Feste zu feiern. Weil man nicht unter Zeit- und Energiemangel leidet, kann man Tätigkeiten auszuüben, die Zeit und Energie kosten. Und wenn unter solchen Bedingungen Körner gesammelt werden, um sie zu Bier zu verbrauen – dann geht das prächtig auf.

Damit sind wir bei Ihrer These: Am Anfang war das Bier. Darauf kann nur ein Forscher aus München kommen.

Das haben die Zuhörer meiner ersten Vorträge auch gesagt. Tatsächlich kann aber die Hypothese, dass die ersten Körner nicht zum Brotbacken, sondern zum Herstellen von alkoholischen Rauschgetränken für Fest oder Kult gebraucht wurden, vieles erklären. Zum Beispiel, warum schon die ersten Anfänge des Ackerbaus gleich etwas gebracht haben, bevor das Getreide durch Züchtung ertragreicher wurde. Man kann ja schon mit wenigen Körnern Bier brauen, ohne die Spelzen vom Korn trennen zu müssen, die alkoholische Gärung entsteht von selbst. Auch erklärt dieser Gebrauch von Körnern die Tatsache, dass die ersten archäologischen Funde von Getreidekörnern um viele Hunderte, ja Tausende von Jahren älter sind als der erste Nachweis von Getreideanbau – und zwar in allen Kulturen und bei allen Getreidesorten.

Wie erklären Sie die ersten Siedlungen?

Alle frühesten uns bekannten menschlichen Bauten, wie zum Beispiel Göbekli Tepe in der Südtürkei, haben eindeutig dem Kult und damit dem Feiern von Festen gedient. Und wir haben noch einen weiteren interessanten Befund: Alle Ackerbaukulturen sind alkoholtoleranter als Jäger-Sammler-Kulturen. Das Feuerwasser hat bekanntlich den Indianern mehr zugesetzt als die Gewehre. Indios und Aborigines können dagegen mit Rauschdrogen besser umgehen: mit Tabak, Hanf oder Meskalin. Wie bei der Toleranz von Milch handelt es sich um frühe genetische Spezialisierungen.

Menschen hätten also Körner zunächst angepflanzt, um Bier zu brauen – bis die Erträge grösser wurden und sie dann auch das Brotbacken entdeckten?

Genau das meine ich! Über Jahrhunderte gebrauchten Nomaden bereits Körner für alkoholische Fest-Getränke, lange bevor die ersten Gruppen sesshaft wurden. Auch bei der Nutzung von Äpfeln und Birnen stand wohl die Mosterzeugung im Vordergrund, denn die Wildformen waren bitter und kaum geniessbar.

Ist die Vorgeschichte des Menschen eine Art Tatort, wo sich Forscher auf kriminalistische Spurensuche begeben können und aufgrund einer Indizienkette einen Beweis vorlegen?

Im Prinzip schon, wir haben ja keine andere Chance. In der Geschichte ist es aber genauso, selbst schriftlichen Quellen kann man ja nicht einfach trauen. Es braucht Quellenkritik.

Wie betreibt man Quellenkritik in der Naturgeschichte?

Mir geht es um Plausibilität der Erklärungen von grossen Neuerungen. Ich sage schlicht: Nicht der Mangel, sondern Überfluss erlaubt Neuerungen. Und zweitens: Eine Erfindung, die sich über längere Zeit hält und weiterentwickelt, muss langdauernde Vorteile gebracht haben. Hungernde Menschen haben sicherlich auch mal Regenwürmer gegessen. Aber offenbar brachte es auf Dauer keine Vorteile. Ganz im Gegensatz zum Biertrinken.

Muss ein Wissenschafter erst ein gewisses Alter und eine Reputation haben, um ein populärwissenschaftliches Buch zu einem breiten Thema zu schreiben?

Es ist typisch für Naturwissenschafter, sich zunächst extrem zu spezialisieren. Man weiss dann zwar absolut alles von fast nichts, aber es interessiert keinen. Dafür braucht man keine Angst vor Kritik zu haben. Diese Überspezialisierung führt fast zwangsweise dazu, dass man in anderen Bereichen wenig mitbekommt und dann umso mehr Angst hat, in die Breite zu gehen – man könnte sich ja blamieren.

Sie fürchten nicht, dass die Spezialisten nun Ihr Buch nach Strich und Faden auseinandernehmen?

Genau das ist mein wissenschaftliches Ziel: dass sich die Vor- und Frühgeschichtsforscher und die Archäologen mit neuen Ideen aus anderen Disziplinen auseinandersetzen müssen.

Sie mögen offenbar Grenzüberschreitungen?

Ganz gewiss. Mein grosses Vorbild ist der Schweizer Biologe Adolf Portmann! Gegner von Grenzüberschreitungen sind von vorgestern. Die klassischen Claims der Goldsucher gibt es in der Wissenschaft längst nicht mehr.

«In der Savanne gab es nicht Mangel, sondern Überfluss an Fleisch, da tummelten sich ganze lebende Fleischberge.»

Josef H. Reichholf
Der Zoologe, Evolutionsbiologe und Ökologe leitet die Wirbeltierabteilung der Zoologischen Staatssammlung in München. Seine ökologischen Forschungen und ausgedehnten Forschungsreisen weltweit haben ihn zu einer hochgradig vernetzten Betrachtung der Naturgeschichte und der heutigen Situation unserer Erde geführt. Schon in «Eine kurze Naturgeschichte des letzten Jahrtausends» (2007) befasste sich Reichholf mit der Geschichte. Im soeben erschienenen Buch «Warum die Menschen sesshaft wurden» (Fischer, 2008) erklärt er deren Anfänge. (kmr.)

Quelle: NZZ Online

Akklimatisation des menschlichen Organismus bei Bergtouren

Was geht im Menschen in der Höhe eigentlich vor?

Dr. François Härri, Member of the Business Lunch Club

Abstract

The main problem for mountaineer in alpine regions is the partial pressure of oxygen. At a height of more than 2500m, most processes forces the adaptation of „flatlanders“ for the actual altitude. In some cases, mountaineers have to walk downwards, otherwise they would die. Fortunately, there are less than 20% of humans population. For all other cases, the acclimatisation takes 3 until 6 days in an altitude of about 4000 m.

In general, we recommend to take enough time for acclimatisation.

Inhalt

1. Einführung
2. Höhenstufen
3. Klimaelemente
4. Physiologische Anpassungsvorgänge
5. Akklimatisationstaktik
6. Akklimatisationsdauer
7. Die akuten Höhenkrankheiten
8. Spezifische Höhenkrankheiten
9. Probleme und Kritik an Trekkingtouren

1. Einführung
Mit zunehmender Höhe nehmen Sauerstoff, Wasserdampfgehalt, Luftdruck, Luftdichte und Lufttemperatur ab. Für den Menschen von grösster Bedeutung ist der abnehmende Sauerstoffpartialdruck. Auf 5500 m Meereshöhe
ist nur mehr halb soviel Sauerstoff in der Luft wie auf Meeresniveau.

2. Höhenstufen
Die Veränderungen mit zunehmender Meereshöhe erfordert beim Anstieg in die Höhe unzählige Adaptationsreaktionen im menschlichen Organismus.

Hinsichtlich dem Grad der Adaptationserscheinungen unterscheidet man 3 Höhenstufen:

a) Mittlere Höhen (1500 m -2500 m)
Bis zu einer Höhe von 2500 m ist eineAufsättigung des Blutes mit Sauerstoff von über 90 % gegeben. Dies bedeuted, dass der menschliche Organismus bis zu dieser Höhenlage annähernd diesselbe Beladung von Sauerstoff mittels Hämaglobin erreicht, wie in tieferen Talregionen. Eine akute Höhenkrankheit errscheint in diesen Höhenlagen praktisch nicht.
Verminderte Leistungsfähigkeit (bis zu 5 %) und verstärkte Atmung in den ersten Tagen des Aufenthaltes, stellen die einzigen Einschränkungen dar.

b) Große Höhen (2500 m -5300 m):
Der Übergangsbereich zwischen mittleren und großen Höhen wird als Schwellenbereich bezeichnet. Ab dieser Schwellenhöhe
muss sich der menschliche Organismus gezielt an die veränderten physikalischen Gegebenheiten anpassen. Die aterielle Sauerstoffsättigung liegt in großen Höhen unter 90 %, wodurch bei Anstrengung und im Schlaf in solchen Höhen
die Hypoxämie verstärkt wird.

c) Extreme Höhen (_5300 m/5400 m):
Der menschliche Organismus kann sich nur bis zu einer Höhe von ungefähr 5400 m (luftdruckabhängig) vollständig anpassen.
Der menschliche Lebensraum beginnt ab dieser Höhe aufzuhören. An keinem Ort der Welt liegen Dauersiedlungen überhalb von 5400 m. Höhenlagen überhalb dieses Wertes werden auch als Todeszone bezeichnet. Ein zu langer
Aufenthalt in dieser Zone führt zu fortschreitenden Beeinträchtigungen aller physiologischen Funktionen, bis hin zum Tod. Glücklicherweise liegt der Alpenraum unterhalb der extremen Höhen. Der menschliche Organismus ist also in der Lage sich beispielsweise auf dem Matterhorn vollständig den physikalischen Umgebungsbedingungen anzupassen.

3. Klimaelemente

Mit zunehmender Höhenlage ändert sich die Dosis der Klimaelemente. Im folgenden werden die wichtigsten Klimaelemente vorgestellt, die den Menschen in der Höhe beeinflussen:

a) Sauerstoffpartialdruck
Luft ist ein komprimierbares Gasgemisch. Der Luftdruck eines Ortes wird durch das Gewicht der darüberliegenden Luftmassen bestimmt. Das Kompressionsverhalten der Luft ist der Grund für den mit zunehmender Höhe exponentiell abnehmenden Luftdruck. Bis etwa 9000 m Höhe ist die Zusammensetzúng der Luft, durch die ständige wärmebedingte Durchmischung nahezu gleich, also 20 % Sauerstoff und der verbleibende Teil hauptsächlich Stickstoff. In
kleinen aber physikalisch bedeutenden Anteilen treten C02 und Edelgase auf.
Die volumetrischen Anteile verhalten sich gleich wie die Partialdrücke (Gesetz von Dalton).

Da die Luftzusammensetzung konstant ist, sinkt der Sauerstoffpartialdruck mit zunehmender Höhe im gleichen Umfang, wie der Gesamtluftdruck. Es muss allerdings darauf hingewiesen werden, dass nicht von gleichen Sauerstoffpartialdrücken
für eine bestimmte Höhe ausgegangen werden kann. Je nach Temperatur, Jahreszeit und je nach geographischer Ausrichtung variiert der Sauerstoffpartialdruck.
So ist zum Beispiel bei wärmerer Lufttemperatur und einer geographischen Nähe zum Äquator ein höherer Sauerstoffpartialdruck gegeben.

Der mit zunehmender Höhe geringer werdende Sauerstoffpartialdruck in der Aussenluft bedingt einen erniedrigten Sauerstoffdruck im Bereich der Alveolen, wodurch es in großen Höhen zu einer Abnahme der Sättigung des
ateriellen Blutes mit Sauerstoff kommt.

b) Wasserdampfgehalt der Luft
Der Wasserdampfdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab. In 2000m Höhe ist der Wasserdampfgehalt der Luft im Mittel auf die Hälfte des Wertes in Meereshöhe abgesunken. Die kalte und trockene Luft in der Höhe führt zu einem verstärkten Flüssigkeitsverlust über die Atemwege. Dazu sind vor allem bei geringer Luftfeuchtigkeit und tiefen Temperaturen,
erhebliche Mengen an Wasser notwendig. Beim Bergsteigen und Trekken in großen Höhen wird nicht nur ständig kalte und trockene eingeatmet, sondern es werden auch wesentlich grössere Luftmengen ventiliert, so dass in kurzer
Zeit große Wassermengen nur für die Luftbefeuchtung benötigt werden. Man spricht von bis zu 6 Liter pro Tag!

Ein hoher Verlust an Körperflüssigkeiten führt zur Bluteindickung und in der Folge zu einer O2-Mangelversorgung in der Peripherie. Jeder akute tägliche Körpergewichtsverlust beruht auf zu starken Flüssigkeitsverlust,
was dementsprechend eine Verminderung der Ausdauerleistung bewirkt.

c) Lufttemperatur
Grundsätzlich lässt sich feststellen, dass die Temperatur linear um ca. 6 bis 9 Grad pro 1000m Höhenzunahme abnimmt. Diese Angabe gilt jedoch nicht für den bodennahen Bereich. Hier wird der Temperaturgradient ganz wesentlich von der Sonneneinstrahlung, der Luftfeuchtigkeit, dem Wind und der geographischen Lage beeinflusst. Dies führt dazu,, dass zum Teil in 7000m hohen Gletscherbecken ohne weiteres Temperaturen im Bereich von 30°C gemessen werden.

d) Luftdichte
Wie bereits erwähnt, lässt sich die Luft als Gasgemisch komprimieren. Das Ausmaß der Kompression ist abhängig vom Gewicht der darüber lastenden Luftsäule. Das heisst, dass die Luft auf Meeresniveau stärker komprimiert ist, als in der Höhe. Da die Luftzusammensetzung in beiden Fällen gleich ist, weist die Luft in Meereshöhe im gleichen Volumen mehr Gasmoleküle auf, d.h. die Luft ist dichter. Luft mit geringerer Dichte hat eine geringere Viskosität. Dies führt dazu, dass sie leichter fließt. Dies ist der Grund, weshalb in großen Höhen bei gleicher Atemarbeit wesentlich größere Luftmengen ausgeatmet werden können, wie vergleichsweise in tieferen Erdregionen.
Wie bereits erwähnt nimmt der Sauerstoffpartialdruck mit zunehmender Höhe ab. Je höher man gelangt, desto grösser wird
der Sauerstoffmangel. Diese Sauerstoffunterversorgung des menschlichen Organismus stellt eine Form der Hypoxie dar. Die höhenbedingte Sauerstoffunterversorgung bezeichnet man dementsprechend auch als hypobare Hypoxie, wobei zwischen einer
akuten und einer chronischen Hypoxie unterschieden wird.

4. Physiologische Anpassungsvorgänge
Unmittelbar nach Erreichen einer ungewohnten Höhenlage erfolgt physiologisch eine Akutreaktion (=eigentliche Akklimatisationsvorgang). Diese überbrückende Akutreaktion wird oft auch als Sofortadaptation umschrieben.
Nach einer bestimmten Zeitspanne (=Akklimatisationsdauer) geht die Akutreaktion unterschiedlich rasch und stufenlos in eine dauerhafte Akklimatisation über.
Dabei nähern sich fast alle physiologischen Funktionsänderungen den Normalwerten wieder an, und der menschliche Organismus ist auf einem niedrigeren Leistungsniveau erneut belastbar. Dieser Prozeß mit seinen unterschiedlichen
Anpassungsphasen stellt den sogenannten Akklimatisationsmechanismus dar.

Man unterscheidet vier Phasen im gesamten Akklimatisationsvorgang:

a) Phase 1 beschreibt das Erreichen einer unangepassten Höhenlage während der ersten sechs Stunden; sie ist relativ unscheinbar.

b) Phase 2 wird auch als Adaptationsphase bezeichnet. Sie umfasst den Aufenthaltszeitraum zwischen sechs Stunden und sieben Tagen in ungewohnten Höhenlagen. Innerhalb dieser Periode vollzieht sich der eigentliche Akklimatisationsvorgang, wodurch alle ventilatorischen, zellulären, hämatopoetischen und renalen Änderungen
in dieser Phase geschehen. Höhenkrankheiten kommen nahezu ausschliesslich, gleich welche Erscheinungsform, in dieser Phase zum Vorschein.

c) Phase 3 wird die Akklimatisation abgeschlossen. Diese Phase schließt einen Zeitabschnitt zwischen 7 und 21 Tagen ein. Während dieser Zeit hat sich der menschliche Organismus an die neue Höhanlage (allerdings nur bis
c.a. 5300m) angepasst.

d) Phase 4 beschreibt den weiteren Aufenthalt, in der nun angepassten Höhenlage.
Wie Phase eins ist sie unauffällig, da weder physiologische Veränderungen, noch Höhenkrankeiten in dieser Phase auftreten.

Welches sind die wichtigsten physiologischen Veränderungen die sich bei
einer Adaptationsphase (Phase 2) abspielen ?

a) Hyperventilation
Wie bereits in Tabelle 1 (Kapitel 2.1.) dargestellt bewirkt der herabgesetzte O2-Partialdruck der Inspirationsluft (pIO2) in zunehmender Höhe einen verminderten ateriellen O2-Partialdruck (paO2). Dieser stimuliert über die Reizung der ateriellen Chemorezeptoren (= Carotiskörperchen) das Atemzentrum.
D.h. die Carotiskörperchen im Bereich von Halsschlagader und Aorta messen den reduzierten ateriellen Sauerstoffdruck und geben diese Meldung an das Atemzentrum weiter. Daraufhin inspiriert das Atemzentrum die Atmung, es erfolgt eine unmittelbar durch Hypoxie hervorgerufene Hyperventilation (=hypoxische Atemantwort). Diese Ventilationssteigerung stellt die erste und wirksamste Anpassungserscheinung an große Höhen dar

b) Säure-Base-Haushalt
Die hypoxiebedingte Hyperventilation bewirkt unmittelbar eine Veränderung des Säure-Base-Haushaltes während der Adaptationsphase.
Die gesteigerte Ventilation in großer Höhe veranlasst, dass vermehrt CO2 abgeatmet wird, was zu einem Abfall des ateriellen CO2-Partialdruckes führt.
Der gesunkene CO2-Druck im Blut verschiebt das Verhältnis von Bikarbonat-Konzentration (HCO3) zur Konzentration des physikalisch gelösten Kohlendioxid (CO2) im Blut – es stellt sich eine respiratorische Alkalose ein. Diese respiratorische Alkalose bewirkt eine Gegenreaktion zum gesteigerten Atemvolumen. Die Antriebsfunktion der hypoxiebedingte Hyperventilation wird auf Grund des niedrigen ateriellen Kohlendioxiddruckes verringert, so dass der Atemantrieb gebremst wird. Erst durch eine kompensatorische Bikarbonat-Diurese, die sich in der Folge einstellt, wird nach einigen Stunden die Hyperventilation gänzlich ermöglicht.

c) Pulsfrequenz / Herzminutenvolumen
Die Adaptationsphase lässt sich durch die Messung des individuellen Ruhepulses leicht kontrollieren. Nach Erreichen einer unangepassten Höhenlage steigt die Ruhepulsfrequenz infolge der Akutreaktion auf einen ungewohnt hohen
Wert an. Neben einer gesteigerten Ventilation stellt somit die Zunahme des Herzminutenvolumens bei akutem O2-Mangel eine wichtige Anpassungserscheinung dar. Das Herzminutenvolumen (HMV) wird bestimmt durch das Produkt aus Herzfrequenz und Schlagvolumen (HMV= Herzfrequenz × Schlagvolumen). Aufgrund der starken Pulsfrequenzzunahme erhöht sich folglich auch das Herzminutenvolumen in der kritischen Anpassungsphase.
Das Schlagvolumen ändert sich hingegen nur geringfügig

Eine Rückkehr des individuellen Ruhepulses, sowie des Herzminutenvolumens auf einen, dem Normalwert ähnlichen, Wert, stellt ein sicheres Zeichen für eine abgeschlossene Akklimatisation dar

d). Maximale Sauerstoffaufnahme
In Ruhe und bei submaximalen Belastungen findet kein signifikanter Unterschied der Sauerstoffaufnahme (VO2) gegenüber Tallagen statt. In großen Höhen reduziert sich die submaximale Leistungsfähigkeit im Gegensatz zum Ausdauerleistungsvermögen nur in geringen Maße. Das gesteigerte Atem- und Herzminutenvolumen kompensiert den herabgesetzten Sauerstoffdruck der Einatemluft, so dass das Gewebe ausreichend mit Sauerstoff versorgt wird.
Die maximale Sauerstoffaufnahme (VO2max) hingegen sinkt entsprechend der jeweiligen Höhnelage. Bis zu einer Höhe von 2500m fällt die VO2max lediglich 5 % unter den Normalwert. Ab dieser Höhe vermindert sich jedoch die maximale
Sauerstoffaufnahme um weitere 10 % pro 1000 Höhenmeter, was zu einer starken Einschränkung der maximalen körperlichen Leistungsfähigkeit führt.
Diese Beeinträchtigung des Ausdauerleistugsvermögens, ist keine vorrübergehende Reaktion während der Adaptationsphase. Trotz erfolgreich abgeschlossener Akklimatisation.

Bei langen Höhenaufenthalten zeigen sich zusätzlich Anpassungen auf zellulärer Ebene, wobei sich besonders die Muskelzellen in der Höhe verändern. Innerhalb der Muskelzelle stellen sich die Enzymsysteme (vor allem die Mitochondrien) auf den Sauerstoffmangel ein. Die aerobe Energiegewinnung wird folglich, trotz eines erniedrigten Sauerstoffpartaildruckes, gewährleistet

Akklimatisation wird die maximale Sauerstoffaufnahme umso niedriger bleiben, je höher man sich aufhält

5. Akklimatisationstaktik
Zu diesem Thema einführend erst einmal die drei wichtigsten, grundlegenden taktischen Regeln, die man sich besonders gut einprägen muß.
Je konsequenter man sie beachtet und ihnen folgt, desto besser gelingt auch die Höhenanpassung.

– Nicht zu schnell zu hoch aufsteigen
– Keine Anstrengungen in der Anpassungshöhe
– Eine möglichst tiefe Schlafhöhe einhalten

Diese drei Anhaltspunkte sind natürlich viel zu vage und ungenau um eine Trekkingtour durch hohe Lagen auch wirklich abzusichern. Die wohl entscheidende Frage hier ist ,,Wie schnell ist zu schnell ?“.

Bislang gibt es dafür noch keine allgemeingültige Antwort denn eine für alle Individuen gleichermaßen entsprechende Akklimatisationstaktik konnte bislang jedenfalls noch nicht erstellt werden.

Gesichertes Wissen ist auf jeden Fall, daß die Art des Höhenaufsteigens einen maßgeblichen Risikofaktor für die Höhenstörungen darstellt, auch wenn ein genaues Beziehungsgeflecht zwischen Aufstieg und Höhenproblemrisiko noch nicht in einem ausreichenden Maße geklärt wurde. Dies betrifft auch die folgenden Empfehlungen zur sogenannten optimal protektiven Schlafhöhendistanz.

Als kurzes unterstreichendes Beispiel sei hier noch angeführt, daß Trekkingtouristen, die ihre tägliche Schlafhöhe um ca. 400m nach oben verlegen eine vierfach höhere Höhenkrankheitsrate aufwiesen als solche mit nur 300 m Schlafhöhendistanz.
Im folgenden sind nun die aus jahrzehntelanger Erfahrung resultierenden, weltweit anerkannten Empfehlungen aufgelistet die aufgrund fehlender Studien und Untersuchungen bezüglich dieses Themas lediglich als Richtlinien zu verstehen sind.

Bis zu einer Höhe von 5300 m ist der ausschlaggebende Aspekt für eine Akklimatisation die Schlafhöhe. Dabei ist konkret zu beachten:

  • Nach dem Erreichen der Schwellenhöhe sollten mehrere Nächte auf dieser Höhe verbracht werden.
  • Bei einem kontinuierlichen Aufstieg sollten die täglichen Schlafhöhenunterschied in einem Bereich von 300 m bis maximal 600 m liegen.
  • Pro 1000 Höhenmeter sollte man mindestens 2 Nächte auf derselben verbringen
  • Tagesziele sollten nicht höher als 1500 über dem Nachtlager sein

Um das Höhenakklimatisationskapitel abzuschließen wird jetzt noch kurz auf die Zeichen einer erfolgreichen Akklimatisation eingegangen.
Richtet man sich nach ihnen bzw. überprüft man man sich nach diesen regelmäßig, kann man eventuellen Höhenproblemen vorauswirken.

Akklimatisationszeichen als solche sind nach ,,?“ :

  • eine trainingsgemäße Ausdauerleistungsfähigkeit
  • ein zum persönlichen Normwert zurückgekehrter Puls
  • eine vertiefte Atmung in Ruhe und unter Belastung
  • ein weiterbestehen der periodischen Schlafatmung
  • vermehrtes, vor allem nächtliches Urinieren ( Polyurie )

6. Akklimatisationsdauer

Auch die Akklimatisationsdauer ist individuell abhängig.
Aufstiegsgeschwindigkeit , die absolut erreichte Höhe bzw. bewältigter Höhenunterschied spielen eine ausschlaggebende Rolle. Als grobe Anhaltspunkte kann man sich aber nach folgendem richten:

Für eine Höhe von 4000 m drei bis sechs Tage

Für eine Höhe von 5000 m ein bis zwei Wochen

7. Die akuten Höhenkrankheiten
Man hat festgestellt, daß zwischen den Geschlechtern keine Unterschiede in der Häufigkeit von akuten Höhenkrankheiten bestehen.
Auch der Trainingszustand scheint keine Rolle zu spielen. Kinder und Jugendliche reagieren empfindlicher auf die Höhe, ältere Bergsteiger (z.B. R.Egger) scheinen weniger häufig betroffen zu sein, was mit der »Höhenerfahrung« zusammenhängen kann, weil sie ihre körperlichen Reaktionen besser kennen. Jedoch neigen Personen, die schon einmal an einer schweren akuten Höhenkrankheit litten, eher dazu, wieder akute Höhenbeschwerden zu bekommen. Personen
mit häufigen Kopfschmerzen (z.B. Hr. A. Roose und gewisse Mitglieder des BLC’s!) unter Normalbedingungen sind öfter von der akuten Höhenkrankheit betroffen.

Meistens beginnen die Störungen in einer Höhe um 3.000 bis 4.500 m, wobei je nach Aufstiegsgeschwindigkeit und anderen Umständen bereits ab 2.500 m Symptome auftreten können. Untersuchungen ergaben, daß bei den meisten Bergsteigern die Symptome nach 3 Tagen wieder verschwunden waren.

Bei Bergsteigern mit einer Beschwerdedauer von über 3 Tagen – nach Untersuchungen rund 20% – mußten fast alle ihre geplante Tour abbrechen.

Aus diesen Daten ist zu lernen: Falls die Symptome der akuten Höhenkrankheit länger als ein bis zwei Tage anhalten, muß etwas unternommen werden (z.B. Abstieg, kein weiterer Aufstieg, Ruhetag), um nicht das Ziel der Unternehmung
zu gefährden.

Ursache beinahe aller Störungen ist der zu schnelle Aufstieg in zu geringer Zeitspanne. Der Organismus hat dadurch keine Zeit, Kompensationsmechanismen gegen den gesunkenen Sauerstoffpartialdruck entwickeln zu können.

Bei vielen Bergsteigern, die an Höhenbeschwerden litten, fanden sich drei zentrale Symptome: Eine verminderte Atmung (Hypoventilation) eine Ödembereitschaft (Ödem ist der medizinische Ausdruck für eine diffuse Flüssigkeitsansammlung in einem Gewebe) und eine eingeschränkte Harnbildung (Oligurie).

Die erste Reaktion des Organismus auf die Höhe ist eine Hyperventilation sein. Dabei wird reaktiv der Sauerstoffpartialdruck durch Abatmen von CO2 erhöht.
Man hat nun festgestellt, daß bei Bergsteigern mit Symptomen akuter Akklimatisationsstörungen diese Hyperventilation nicht so stark ausgeprägt ist, wie bei Bergsteigern ohne Symptome. Das heißt also, die ersteren können auf den gesunkenen Sauerstoffpartialdruck in der Einatemluft nicht adaequat und schnell reagieren.
Die Folge davon ist eine relative Untersättigung des Blutes mit Sauerstoff. Der Sauerstoffmangel führt zu Schädigungen der Kapillaren und Membranen, was wiederum den Wasseraustritt ermöglicht – es kommt zum Ödem.

Es scheint, daß in der Höhe eine allgemeine Ödemneigung besteht. So können in der Höhe das Lungengewebe, das Gehirn oder auch die Haut und das Unterhautgewebe (periphere Ödeme) betroffen sein. Periphere Ödeme finden sich meist im Gesicht besonders gut an den Wangen oder an den Tränensäcken zu sehen oder am Handrücken und an den Knöcheln.

Als drittes Symptom findet man bei Bergsteigern mit AHK einen Harnverhalt (Oligurie), das heißt, es wird weniger Urin pro Tag als normal (Urinausscheidung unter Normalbedingungen etwa 1,5 l) ausgeschieden.

Häufig entwickeln viele Bergsteiger ohne Symptome oder auch gut angepaßte Bergsteiger in der Höhe eine sog. Polyurie (das heißt, es wird mehr Harn als gewöhnlich ausgeschieden). So ist die Oligurie oft ein wichtiges, sehr sensibles Symptom für fehlende Akklimatisation (der BLC pflegt aus diesem Grund regelmässige Pinkelpausen, die auch im ausseralpinen Raum durchgezogen werden!).

Kopfschmerzen als weiteres wichtiges Symptom können ihre Ursache in Flüssigkeitsverschiebungen haben, die zu einem gesteigerten Hirndruck führen (gesteigerter Hirndruck entspricht nicht gleich einem
Höhenhirnödem, das sehr selten und meist nur in extremer Höhe vorkommt).

Viele der Kopfschmerzen sind nicht behandlungsbedürftig und verschwinden meist nach wenigen Stunden oder einem Tag in der Höhe. Dennoch sind sie immer ein Anzeichen dafür, daß eine optimale Akklimatisationsstufe
noch nicht erreicht ist.

Deshalb sollte man seine eigenen körperlichen Reaktionen weiter genau beobachten.

Echte Warnsignale sind Kopfschmerzen, die über längere Zeit (länger als 24 Std.) anhalten, »rasende« Kopfschmerzen oder Kopfschmerzen, die mit Aspirin nicht zu behandeln sind.

Noch kritischer wird es, wenn weitere Symptome wie Übelkeit, Erbrechen, Sehschwierigkeiten und Benommenheit hinzukommen.

Häufigste Störungsform ist eine periodisch zu- und abnehmende Atmung mit dem Gefühl, ein Durchatmen sei unmöglich.

Dazwischen können längere Atempausen liegen, was nicht selten auch den Hüttenpartner stark irritiert. Ursache ist die noch mangelnde Einstellung des Atemzentrums auf den Sauerstoffmangel. Darüber hinaus ist die Sauerstoffsättigung nachts schlechter als tagsüber. Diese nächtlichen Atemschwierigkeiten halten meist jedoch nur zwei bis drei Tage an, bis das Atemzentrum reagiert.
Schlafmittel sind mit Vorsicht zu genießen, da bei Einnahme als Nebenwirkung ein weiterer Abfall der Sauerstoffsättigung auftritt. Bewährt haben sich Einschlafmittel, die nur kurz wirken.

Appetitlosigkeit ist ein häufiges Symptom während der ersten Tage auf größerer Höhe, bedingt durch ein unterschwelliges
Übelkeitsgefühl oder Verdauungsstörungen. Appetitlosigkeit muß nicht sofort behandelt werden, außer man kann überhaupt nichts mehr zu sich nehmen.

Periphere Ödeme findet man meist an Fingern, Knöcheln und im Gesicht (Lid und Wangen), eine direkte Therapie ist nicht möglich.
Eine genaue tägliche Überpüfung sollte jedoch durchgeführt werden. Sie geben wie alle anderen Störungen Hinweise auf die noch nicht erreichte Akklimatisation. Beengende Kleidung oder zu straffe Rucksackriemen und enge Schuhe können die Symptome verschlechtern. Periphere Ödeme sollten bei sonstigem Wohlbefinden als Signal aufgefaßt werden, daß
insgesamt eine vermehrte Ödembereitschaft besteht.

Starke Müdigkeit und Leistungsverlust sind durch Sauerstoffmangel in der Muskulatur bedingt. Der Organismus versucht zuerst die lebenswichtigen Organe bevorzugt mit Sauerstoff zu versorgen und drosselt die Durchblutung des
Muskels. Meist zeigt sich in der ersten Phase der Akklimatisation eine deutliche Pulssteigerung. Es ist jedoch schwierig, anhand der Pulsfrequenz das Stadium der Akklimatisation festzustellen, da einzelne Bergsteiger mit akuter Höhenkrankheit durchaus noch normale Pulsfrequenzen aufweisen, während andere überschnell reagieren. Die individuelle Reaktionsschwankung ist hier enorm groß. Ist jedoch die Pulsfrequenz in Ruhe über 100 Schläge (bei Normalwerten
von trainierten Bergsteigern bei 60-70 Schlägen) liegt ein schlechter Akklimatisationszustand vor. Dann ist es erfahrungsgemäß sinnlos, weiter aufzusteigen. Die Anzahl der Pulsschläge soll deutlich unter 90 Schlägen pro Minute
liegen, am besten nicht mehr als 20% über der Normalpulsfrequenz.

Man ist höhenkrank und kann auf keinen Fall weiter aufsteigen. Die einzige Lösung ist nun ein Abstieg um 300 bis 500 Höhenmeter, bzw. soweit, bis eine Besserung eintritt. In der Regel verschwinden viele Symptome nach dem Abstieg erstaunlich schnell.

Zusammenfassend treten folgende Symptome bei der akuten Höhenkrankheiten auf:

  • Kopfschmerzen ( falls sie schwer sind, sind sie auch durch Aspirin Einnahme nicht zu beheben, gäl Thomas Schlegel!)
  • periphere Ödeme
  • Harnverhalt
  • Übelkeit
  • Schwindel
  • Erbrechen
  • Teilnahmslosigkeit

Zu den leichten Symptome gehören folgende :

  • Schlaflosigkeit
  • Appetitlosigkeit
  • Kurzatmigkeit
  • Müdigkeit
  • Schwäche

Das Problem bei der akuten Höhenkrankheit stellt die subjektive Einschätzung bezüglich des Symptoms dar. Was für den einen schon starke Kopfschmerzen bedeuten stellen für den anderen keine großartige Beeinträchtigung dar. Meistens beginnen die ersten Störungen ab einer Höhe zwischen 3000 m und 4500 m, wobei abhängig von der Auftstiegsgeschwindigkeit auch bereits ab einer Höhe von 2500 m Symptome auftreten können.

8. Spezifische Höhenkrankheiten

Das Höhenlungenödem

Die häufigste echte Erkrankung in der Höhe ist das Höhenlungenödem. Man kennt in der Medizin Lungenödeme bei Herzerkrankungen (Herzinsuffizienz, Herzrythmusstörungen), bei denen sich Flüssigkeit durch den Rückstau
im Herzen in den Lungenbläschen ansammelt. Das Höhenlungenödem hat andere Ursachen als das Ödem bei Herzerkrankungen. Deshalb waren auch lange Zeit die Therapiearten, die sonst angewendet werden, beim Höhenlungenödem erfolglos.

Bei allen Personen erhöht sich in Höhen ab etwa 3.500 m der Druck im Lungenkreislauf.

Unter Normalbedingungen beträgt er etwa 10 bis 15 mm Hg. Er steigt bei Bergsteigern, die erstmals in die Höhe aufsteigen, auf etwa 30 mm Hg und erreicht bei Bergsteigern mit einem Höhenlungenödem Werte um 60 mm Hg. Die Druckerhöhung führt daraufhin zum Übertritt von Blutplasma durch die geschädigte Membran in die Lungenbläschen. Die Sauerstoffaufnahme wird so behindert, daß es dann zu Atemnot und Atemrasseln kommt. Aus Untersuchungen an einheimischen Personen in Peru und in Colorado wissen wir, daß an die Höhe angepaßte Personen nach einem längeren Aufenthalt auf Meereshöhe und einem schnellen Wiederaufstieg genauso ein Höhenlungenödem entwickeln können wie Bergsteiger bei einem Erstaufstieg. Kinder scheinen empfindlicher zu reagieren und entwickeln eher ein Höhenlungenödem als Erwachsene.
Auch Training und gute körperliche Fitness sind kein Schutz. Dagegen gibt es Hinweise auf eine individuelle Bereitschaft zum Höhenlungenödem:
Spitzenbergsteiger, die in den Alpen alle bekannten Touren durchstiegen haben, entwickeln dagegen im Himalaya in einer gewissen Höhe immer wieder ein Höhenlungenödem!

Das Höhenlungenödem ist nicht – wie oft geglaubt – auf außereuropäische Gebirge begrenzt. Bergsteiger entwickelten genauso häufig in den Westalpen ein Ödem, falls sie gezwungen sind, ohne genügende Anpassung eine Nacht im Biwak zu durchstehen. Sogar Todesfälle sind in Europa bekannt, doch ist die Gefahr wesentlich geringer, da die meisten Touren in den Westalpen nach einem oder eineinhalb Tagen abgeschlossen sind.
Das Höhenlungenödem tritt häufig mit einer Latenzzeit von 12 bis 36 Stunden auf, nach einer Zeit also, in der bereits ein Großteil der Bergsteiger in den Westalpen wieder im Abstieg begriffen ist.

Häufig treffen jedoch mehrere zusätzliche Faktoren zusammen: so geht einem Höhenlungenödem oft eine bis zur Erschöpfung reichende körperliche Anstrengung (bei noch nicht voller Akklimatisation) oder eine Infektion der Atemwege voraus. Am häufigsten entsteht das HLÖ in Höhen zwischen 3.500 bis 5.000 m.

Neben einer starken Atemnot kommt es zu blauen Lippen und beim Ein- und Ausatmen zu Rasselgeräuschen – auch als »brodelnde Atmung« bezeichnet – die oft sogar mit dem bloßen Ohr (auch ohne Stethoskop) zu hören sind. Die blauen Lippen entstehen durch eine gestörte Sauerstoffaufnahme, die in den Lungenbläschen durch die Flüssigkeitsansammlung nicht mehr richtig funktioniert. So können die roten Blutkörperchen nicht mehr vollständig mit Sauerstoff beladen werden, unbeladenes Hämoglobin zeigt sich in den Schleimhäuten als Blaufärbung. In Lippen wie auch anderen Schleimhäuten liegen die Blutgefäße dicht unter der Oberfläche, weshalb diese mangelnde Sauerstoffsättigung dort am besten beobachtet werden kann. Die Rasselgeräusche sind durch die Flüssigkeit in den Alveolen bedingt. Die verminderte Sauerstoffauffnahme führt zu einer stark eingeschränkten Leistungsfähigkeit, oft bis zur Unmöglichkeit
noch selbst absteigen zu können.

Die Therapie besteht in einem sofortigen Abtransport um 500 Höhenmeter nach unten. Erstaunlich ist immer wieder, wie sich nach wenigen Höhenmetern, die abgestiegen werden, die Symptomatik oft sehr schnell bessert. .

Das Höhenhirnödem

Im Vergleich zum Höhenlungenödem tritt das Höhenhirnödem sehr viel seltener auf. Das Höhenhirnödem tritt nur sehr selten in Höhen unter 5.000 m auf. Das Höhenhirnödem ist immer eine akut lebensbedrohende Erkrankung.

Kann man den Betroffenen nicht sofort abtransportieren oder wird die Erkrankung verkannt, endet sie häufig mit dem Tod des Bergsteigers (laut Angaben in der Literatur beträgt die Sterblichkeitsrate über 40%!).

9. Probleme und Kritik an Trekkingtouren

Dieser Punkt befasst sich mit der Problematik der Trekkingtouren, die in ausseralpinen Bereichen (z.B. Himalaya) stattfinden.

Begrenzte Urlaubstage verlangen daß Touren relativ zügig durchgeführt werden. Dabei werden Höhen erreicht wofür man normalerweise einen längeren Zeitraum einplanen müßte. Das gesundheitliche Risiko ist dabei nicht zu unterschätzen.

Zum einen gibt es die anerkannten Akklimatisationsregeln, die für Trekkingtouren eigentlich einem Zeitrahmen von mehreren Wochen verlangen würden. Dem steht jedoch das Problem gegenüber, daß die Touren dann nicht mehr als
Urlaub in Frage kommen.

Die Anbieter sind diesbezüglich einen nach außen hin geschickt wirkenden Kompromiss eingegangen indem sie Touren wie den klassischen Mount Everest Trek in angepasster Dauer anbieten – aber ist dieser unter dem gesundheitlichen Aspekt
wirklich zu tragen?