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Medizin:Dünne Luft, starkes Herz

Extrembergsteiger Ralf Dujmovits und seine Partnerin Nancy Hansen trainieren in der Höhensimulationskammer am DLR in Köln.

(Foto: Ralf Dujmovits)
  • In der Höhenkammer des Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln simulieren Wissenschaftler, wie sich lang anhaltender Sauerstoffentzug auf den Organismus von Menschen auswirkt.
  • In der Kammer herrschen Bedingungen, die denen im Hochgebirge ähneln.
  • Die Forscher hoffen, dass der verringerte Sauerstoffgehalt auch positive Folgen haben kann, die sich beispielsweise für Herz-Patienten nutzen lassen könnten.

Die "Steak-Nacht" auf 7000 Meter Höhe vergisst Ralf Dujmovits nicht so schnell. 300 Gramm sind viel für jemanden, der eigentlich lieber auf Fleisch verzichtet. Die Untersuchung am nächsten Morgen bestätigte seinen unruhigen Schlaf: Der Puls lag höher, die Sauerstoffsättigung war geringer, die Nierenwerte schlechter, er fühlte sich matt. Für Dujmovits waren das Symptome einer beginnenden Höhenkrankheit. Der 57-Jährige brauchte zwei Tage, bis er sich erholt hatte. Im Himalaja hätte er ins Basislager absteigen müssen.

Dabei übernachteten der erfahrene deutsche Höhenbergsteiger Ralf Dujmovits und seine Partnerin Nancy Hansen nur in Köln. Fünf Wochen verbrachten sie in der Höhenkammer des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Zwei Wochen davon lebten sie auf einer simulierten Höhe von knapp 7000 Metern, vier Tage davon sogar auf 7112 Meter. Dass sich hoher Fleischkonsum so negativ auswirken würde, ahnten die Wissenschaftler des DLR nicht, als sie dem Paar mit dem Abendessen eine Freude machen wollten.

Die Alpinisten sind Probanden der bisher umfangreichsten Hypoxie-Studie am Menschen in dieser Höhe, bei der getestet wird, wie sich lang anhaltender Sauerstoffentzug auf den Organismus auswirkt, und ob Organe dazu angeregt werden können, sich durch Zellteilung zu regenerieren. Der Fokus der Studie lag auf dem Herz. Sechs Monate nach dem Experiment fand die dritte Kontrolluntersuchung in Köln statt. "Unsere Hoffnung war es, dass der Aufenthalt in extremer Hypoxie auf das Herz-Kreislauf-System wie ein starkes Training wirkt und Änderungen hervorruft", sagt Jens Tank, Leiter der DLR-Studie. Über diesen Zeitraum habe das noch niemand versucht.

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Die Höhenkammer im Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln ist eine Mischung aus Fitnessstudio, Labor und Heizungskeller, ausgestattet mit Laufband, Ergometer, Bildschirmen und Messinstrumenten. Fenster gibt es keine.

Innerhalb der Kammer kann die Umgebungsluft beliebig eingestellt werden. Für ihre Untersuchung erhöhten die Wissenschaftler den Gehalt von Stickstoff, was den Anteil von Sauerstoff reduzierte. Die ersten drei Wochen akklimatisierten sich die Probanden, als würden sie sich im Himalaja an die zunehmende Höhe allmählich anpassen - der Sauerstoffgehalt sank dabei schrittweise.

Das DLR kooperiert mit einer Gruppe von Herzspezialisten an der University of Texas in Dallas. Untersuchungen an Mäusen hatten dort ergeben, dass Sauerstoffentzug die Herzfunktion nach einem Herzinfarkt im Vergleich zu einer Kontrollgruppe verbessert. Das bestätigt, dass sich die Herzmuskelzellen der Mäuse regeneriert haben. Durch den Entzug von Sauerstoff wurde die Zellteilung angeregt, weil so der oxidative Stoffwechsel der Herzzellen gehemmt wurde. "Das widerspricht eigentlich der Lehrmeinung", sagt Jens Tank. Bisher sei man davon ausgegangen, dass Infarkt-Patienten Sauerstoff benötigen.