Der Wetterfrosch erklärt, warum jeder Mensch die Hitze unterschiedlich verträgt

Ein Hitzesommer mit hohen Temperaturen und Trockenheit liegt hinter uns. Jeder Mensch verträgt Hitze anders. Der heutige Wetterfrosch-Beitrag geht der Frage nach, was für Mechanismen der menschliche Körper gegen Hitze entwickelt hat.

Am letzten Freitag, den 23. September, ist der astronomische Sommer 2022 zu Ende gegangen. Der Sommer war geprägt von viel Sonnenschein, mehreren langen Hitzeperioden und grosser Trockenheit. Von Hitze spricht man in der Meteorologie dann, wenn das Thermometer die 30-Grad-Celsius-Marke übersteigt. Einen Tag mit einer Temperatur über 30 Grad Celisius bezeichnet man auch als Hitzetag. Auf der Wetterstation in Tafers konnten im Sommer 2022 insgesamt 16 Hitzetage registriert werden. Für diese Höhenlage mit 655 Meter über Meer wären sechs Hitzetage (HT) pro Sommer normal (= Normwert). (Siehe Abb.1)

Von 1983 bis 2000 wurde dieser Normwert viermal überschritten. In den 22 Jahren von 2000 bis 2022 elfmal und in den letzten zehn Jahren, seit 2012, achtmal.

Jeder Mensch ist anders

Bei dieser Zunahme von Hitzetagen kann man sich mit Recht fragen: Wie viel Hitze erträgt der Mensch? Die Antwort auf diese Frage ist allerdings nicht ganz einfach. Jeder Mensch ist einmalig, ein Individuum und hat sich immer schon, seit Jahrtausenden, der Umwelt und ihren Wetter- und Klimaeinflüssen angepasst. Das zeigt sich zum Beispiel in unserer Hautfarbe.

Dunkelhäutige Menschen haben braune Pigmente, sogenannte Melanine in der Haut. Diese Pigmente schützen die Haut bei starker Sonneneinstrahlung vor einem Sonnenbrand. Bei hellen Hauttypen spielen diese Pigmente eine untergeordnete Rolle, weil die Menschen meistens in Gebieten mit weniger intensiver Sonneneinstrahlung leben.

Lieber kühle Luft

Die Sonneneinstrahlung ist auch verantwortlich für die Lufttemperatur. Die Strahlen erwärmen den Boden, wie der elektrische Strom eine Herdplatte. Die Luft über dem Boden wird dann, wie über der Herdplatte, von unten her erwärmt. Strömt diese warme Luft in der Natur über eine Wasserfläche, so nimmt sie mit zunehmender Wärme immer mehr Feuchtigkeit auf.

Kühle Luft wird von uns besser ertragen als heisse Luft und trockene auch besser als feuchte Luft. Der Grund dafür ist unsere innere Körpertemperatur. Die inneren Organe, wie Herz, Leber, Galle, Magen, Darm, Nieren und das Gehirn, man nennt sie den Körperkern, müssen immer eine Temperatur von 37 Grad Celsius aufweisen. Arme und Beine gehören zur Körperschale. Wenn sie abgekühlt werden, entsteht über die Blutbahnen ein Temperaturgefälle vom Körperkern zur Körperschale (Abbildung 3).

Haut kühlt sich ab

Durch verschiedene Wärmeleitsysteme reguliert der gesunde Körper Hitze und Kälte automatisch. Bei einer starken Erwärmung des Körpers beginnt er zu schwitzen. Die Haut scheidet aus ihren Poren Wasser ab. Ist die Luftfeuchtigkeit niedrig, kann das Wasser von der Hautoberfläche direkt in die Luft verdunsten. Bei diesem Prozess entziehen die Wassertröpfchen der Haut Verdunstungswärme, und so kühlt sie sich ab. Diese Abkühlung wird von der Haut in die Blutbahnen geleitet und damit die Körperkern-Temperatur von 37 Grad Celsius stabilisiert.

Umgekehrt ist es, wenn man friert, denn dann versucht der Körper, durch ein sogenanntes «Kälte-Zittern» Wärme zu produzieren. Beim Schwitzen und beim Kälte-Zittern müssen Herz und Kreislauf erheblich mehr arbeiten und werden stark belastet.

Feuchte Luft

An heissen Tagen mit Temperaturen über 30 Grad Celsius kommt je nach Wetterlage noch eine hohe Luftfeuchtigkeit dazu. Im Volksmund spricht man dann von «schwülem» Wetter. Bei diesen Wetterlagen können die Schweisstropfen auf der Hautoberfläche nur langsam oder überhaupt nicht mehr verdunsten, denn es hat ja schon sehr viel Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf in der Luft.

Ein empfindlicher alter Körper, ein kranker oder rekonvaleszenter Körper kann diese Strapazen nicht einfach weglegen. Er reagiert mit Herz-Kreislauf-Störungen, die im Extremfall bis zum Tod führen können. Vor einigen Jahren haben die Medizinmeteorologen einen Hitzeindex geschaffen. Das ist eine Grösse zur Beschreibung der gefühlten Temperatur, die aus der Kombination von gemessener Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit berechnet wird.

Rot heisst Gefahr

Die relativ komplizierten Berechnungen führen zu Zahlenwerten, die in ein Diagramm eingetragen werden. Das Diagramm in Abbildung 4 zeigt solche Zahlenwerte aus der Kombination von Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit. Für einen Laien ist es wichtig, dass er solche Diagramme interpretieren kann. Dazu wurden einfache Farbbereiche geschaffen. Man sieht zum Beispiel bei einer Temperatur von 35 Grad Celcius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 60 Prozent, dass man sich schon im orangen Bereich befindet mit Hitzeindex 45. Bei Hitzeindex (40…54) zeigt der Hinweis in der unteren Tabelle, dass die Gefahr für einen Sonnenstich, Hitzekrampf, Hitzekollaps oder sogar einem Hitzschlag gross ist.

Wissenschaftliche Untersuchungen ergaben, dass der menschliche Körper bei Hitzeindex-Werten im orangen oder gar roten Bereich immer weniger in der Lage ist, sich mit Schwitzen selber so zu kühlen, dass die Körperkern-Temperatur von 37 Grad Celsius stabil bleibt. Um dem Risiko zu entgehen, durch übermässige Hitze und Feuchtigkeit krank zu werden, muss man sich während Hitzeperioden in kühleren Räumen aufhalten und tagsüber immer wieder trinken. Man baut sich damit einen «thermischen Komfort» auf. Diesen thermischen Komfort, dieses thermische Wohlbefinden schauen wir im nächsten Beitrag, im Oktober, noch etwas genauer an.

Mario Slongo ist ehemaliger DRS-Wetterfrosch. Einmal im Monat erklärt er in den FN spannende Naturphänomene. Weitere Beiträge unter: www.freiburger-nachrichten.ch.