Klimaphysiologie im Hochgebirge

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Mit 3 Bildern ( 144—146Von Klaus Wiesinger

( Zürich ) Es ist wohl kein Zufall, dass an der Wandlung der Einstellung des Menschen den Bergen gegenüber die Wissenschaft massgeblichen Anteil hat, galt es doch, zunächst Vorurteile zu überwinden, und dies ist ja gerade eine der Hauptaufgaben der Wissenschaft. Mit Recht ist sie deshalb von den Gründern des S.A.C. in den Gründungszweck des Klubs einbezogen worden, indem es in Art. 1 der Statuten heisst: «... die Kenntnis der Schweizer Alpen zu erweitern... » Um erkennen zu können, muss man suchen und das Gefundene kritisch werten, beides Grundzüge der Wissenschaft. In Art. 2 wird näher ausgeführt, dass der Zweck des Klubs u.a. durch « wissenschaftliche Publikationen » und « Unterstützung alpin-wissenschaftlicher Forschungen » zu erreichen ist. Es mag deshalb angebracht sein, dass von Zeit zu Zeit in den « Alpen » etwas über die Erforschung der Höhenwirkung auf den Menschen veröffentlicht wird, natürlich nur soweit es von allgemeinem Interesse ist. So sind denn in den letzten Jahren Berichte erschienen von J. Weber ( Nr. 3, 1934 ), A. Krupski ( Nr. 1, 1938 ), O. Bernhard ( Nr. 4, 1939 ) und A. v. Murait ( Nr. 4, 1942 ). Unterdessen ist die Entwicklung weiter gegangen, so dass es am Platze sein mag, einige Worte dem Thema der Höhenphysiologie zu widmen.

Die Schweiz vereinigt auf engem Raum verschiedene, zum Teil sogar entgegengesetzte Klimata von ausserordentlich günstiger Wirkung auf den gesunden und kranken Menschen. Wie die Heilquellen, so gehören auch diese für die Schweiz eigentümlichen Klimata zum Nationalvermögen; sie sind gleichsam Rohstoffe, wenn auch in übertragenem Sinn, ähnlich wie die elektrische Energie. Zwischen den beiden Weltkriegen ist aber im Ausland, das auch Gegenden mit Höhenklima besitzt, eine Konkurrenz entstanden, die dank ihrer grossen Geldmittel die Schweiz mehr und mehr auszuschalten drohte. Da wir nicht mit denselben Mitteln wie die Großstaaten arbeiten können und wollen, ist es ein Verdienst Prof. v. Neergaards aus Zürich, neue Wege gewiesen zu haben, auf denen die Schweizer Kurorte wieder konkurrenzfähig werden können. Allerdings ist hierfür eine Sanierung notwendig, deren einer Teil im medizinischen Ausbau der Kurorte besteht. Davos ist weltbekannt geworden, da seine Klimawirkung für einen beschränkten Kreis von Erkrankungen gut erprobt war. Im allgemeinen besteht aber bei den Kurorten wie bei den Badeorten die Tendenz, sich für alle langwierigen Krankheiten zu empfehlen, um möglichst viele Patienten anzulocken, damit der Ort floriere. Dieses Vorgehen ist vielleicht zu Beginn erfolgreich, aber nur beschränkte Zeit, denn Misserfolge stellen sich ein und schädigen den Ruf des Ortes. Prof. v. Neergaard hat deshalb vorgeschlagen, die wichtigsten schweizerischen Klimastationen auf ihre Heilwirkung bezüglich ganz bestimmter Zustände des menschlichen Körpers systematisch zu untersuchen. Dabei hat es sich aber gezeigt, dass die heutigen Methoden oftmals nicht fein genug sind, um die scheinbar geringfügigen Änderungen im menschlichen Körper zu fassen. Der zum Studium dieser Fragen gebildete Fachausschuss für den medizinischen Ausbau der Kurorte hat deshalb beschlossen, Herrn Prof. v. Muralt, Ordinarius für Physiologie an der Berner Universität, mit der Grundlagenforschung für dieses Gebiet zu beauftragen. Als Präsident der zu diesem Zwecke gegründeten eidgenössischen Kommission für Klimaphysiologie hat er die Aufgabe übernommen, wissenschaftliche Grundlagen für die Erforschung der Klimawirkung auf den Menschen zu schaffen. Unter seiner Leitung hat sich eine Arbeitsgemeinschaft gebildet, der Institute und Kliniken sämtlicher schweizerischer Universitäten angehören.

Um die neuen und verfeinerten Methoden prüfen zu können, musste der Übergang von Versuchspersonen aus einem Klima in ein möglichst von diesem verschiedenes, d.h. ein möglichst grosser « Klimasprung » gewählt werden. Da sich auf dem Jungfraujoch, nicht allzuweit von der Basisstation in Bern, eine Forschungsstation befindet, die allen Anforderungen entspricht und ideale Arbeitsverhältnisse bietet, lag der Gedanke nahe, vorläufig für die Grundlagenforschung den Übergang aus dem Tal auf das Jungfraujoch als Klimareiz zu wählen. Hierbei bestand noch der Vorteil, dass die zunächst störend wirkenden Wetterschwankungen im Verhältnis zur Klimawirkung nur gering sind. Ausserdem wurde unter Mitwirkung von Meteorologen versucht, allfällige Einflüsse von Wetterstörungen auf den Menschen aus den Ergebnissen auszuschalten. Das Jungfraujoch wird natürlich nicht als künftige Heilstation betrachtet, sondern eine Fortsetzung der Forschung in mittleren Höhen ist geplant und auch schon begonnen. Später sollen unsere Schonklimata im Süden und am Genfer See in ihrer Wirkung auf den Menschen untersucht werden.

Nachdem in einigen Vorversuchen genügend Erfahrungen gesammelt worden waren, sind die Versuche derart angelegt worden, dass Gruppen von 6-10 jungen, gesunden Versuchspersonen zuerst fünf Tage in Lauterbrunnen ( 800 m ) untersucht werden. Durch das Gemeinschaftsleben unter Ausschluss von Nikotin, Alkohol, Kaffee, bei ganz geregelter Lebensführung mit zeitlich vorgeschriebener Nachtruhe, gemeinsamen Spaziergängen und Gemeinschaftsverpflegung wurde innert weniger Tage eine weitgehende Angleichung der Untersuchungsresultate der einzelnen Versuchspersonen erreicht. Erst diese Angleichung der Ergebnisse lässt aber die eindeutige Beurteilung:

KLIMAPHYSIOLOGIE IM HOCHGEBIRGE der Veränderungen beim Übergang in die Höhe zu. Werden die Versuchspersonen in ihrem häuslichen Milieu mit all seinen städtischen Schädigungen belassen und würde man mit solchen gemischten Gruppen auf das Jungfraujoch fahren, dann könnten keine einheitlichen Ergebnisse erzielt werden. Die Versuchspersonen, meist Studenten, waren oft den ganzen Tag in den Versuchen eingespannt und mussten sich jeden Morgen früh einer Blutentnahme unterziehen. Trotzdem war die Stimmung immer fröhlich, und die Versuchspersonen interessierten sich lebhaft für die Versuche. Zwei bis drei Ärzte amtierten als Versuchsleiter, während Doktoranden und Laboran-tinnen bei den Messungen mithalfen.

Nach Beendigung der Vorversuche erfolgte die Bahnfahrt auf das Jungfraujoch, wobei innert drei Stunden eine Höhendifferenz von 2600 m überwunden wurde. Während des zehntägigen Aufenthaltes in der Forschungsstation untersuchten wir täglich in derselben Weise wie im Tal. Nur in den letzten Tagen wurden zur Belohnung kleinere Touren ausgeführt. Da auch der Abstieg ins Tal eine ganz wesentliche Wirkung auf den Menschen ausübt, wurde nach der Talfahrt nochmals fünf Tage lang in Lauterbrunnen gemessen. Während auf dem Jungfraujoch die Laboratorien geradezu als ideal anzusprechen sind, mussten wir uns in Lauterbrunnen mit einem alten Hotel als Forschungsstätte begnügen. Unter der gütigen Mithilfe des Besitzers wandelten wir es jeweils rasch in ein Laboratorium um, wobei allerdings der hinterste Gummischlauch mitzubringen war. Empfindliche Instrumente mussten sogar im Keller aufgestellt werden, um vor Erschütterungen sicher zu sein.

Im Laufe des Jahres 1943, dem ersten Forschungsjahr der Klimaphysiologie, haben etwa 70 Versuchspersonen an diesen Exkursionen teilgenommen, und im Jahre 1944 sind die Versuche in gleicher Weise weitergegangen. Die Ergebnisse sind im Suppl. III der Hei. Physiol. Acta 1944 niedergelegt. Sie können hier nur stichwortartig zusammengefasst werden:

Die Erregbarkeit der Nervenreflexe ist in der Höhe gesteigert. Sofort nach dem Aufstieg werden aus den Blutdepots des Körpers grössere Mengen Blut in den Kreislauf entleert. Im Verlaufe der Anpassung kommt es zur Bildung neuer roter Blutkörperchen. Dieser Vorgang ist zwar schon längere Zeit bekannt, wurde aber an Hand verschiedener Faktoren, wie der Widerstandsfähigkeit und Grosse der einzelnen roten Blutkörperchen, näher untersucht. Die Muskelwand der Blutgefässe nimmt in der Höhe eine grössere Spannung an, während die ganze Kreislaufregulation sich in einem labilen Gleichgewicht befindet, was bei der Entstehung der Bergkrankheit eine Rolle spielt. Durch die beschleunigte Atmung wird Kohlensäure in vermehrtem Masse abgegeben. Diesem Säuremangel sucht der Körper durch Einschränkung der Magensaftproduktion zu begegnen. Auch der Urin und der Blutzucker sind an der Aufrechterhaltung des Säure-Basengleichgewichtes im Blute beteiligt. Die Haut wird ebenfalls durch die Höhe wesentlich beeinflusst.

Eine Synthese der Ergebnisse kann heute noch nicht gegeben werden, da die Untersuchungen in vollem Flusse sind. Sicher ist, dass das vegetative Nervensystem, welches die Funktionen der inneren Organe reguliert, an der Umstellung und Anpassung an die Höhe massgeblich beteiligt ist. Eine Frage beschäftigt den Bergsteiger immer wieder: welches ist die Ursache der Bergkrankheit? Sicher ist die Höhe, d.h. der Sauerstoffmangel, ein wichtiger, aber ebenso sicher nicht der einzige Faktor bei ihrer Entstehung. Wir müssen disponierende und auslösende Kräfte unterscheiden. Zu den ersteren gehören Ernährung, Infektionen ( Erkältung, Durchfall etc. ), Training, zu den letzteren Sauerstoffmangel, Temperatur und Sonnenstrahlung. Meistens müssen zwei oder mehrere dieser Faktoren zusammentreffen, damit die Bergkrankheit in Erscheinung tritt. Bei ihrem Entstehen spielt das Versagen des Kreislaufes eine wichtige Rolle. Auch die persönlichen Unterschiede in der Anfälligkeit für die Bergkrankheit lassen sich erklären. In der Höhe steigert der Mensch seine Atmung, um sich trotz der verdünnten Luft genügend Sauerstoff zu verschaffen. Dadurch verliert er aber Kohlensäure, wodurch ein schädlicher Säuremangel im Körper entsteht. Um diesen zu vermeiden, sollte die Atmung eingeschränkt werden, jedenfalls so lange, bis andere Regulationen einsetzen. Eine Einschränkung der Atmungvergrössert aberwiederum den Sauerstoffmangel. Diejenigen Personen, bei denen dieser Engpass einen verhältnismässig grossen Spielraum besitzt, werden den Übergang in die Höhe am besten vertragen. Die andern werden, zumal wenn noch einer der disponierenden Faktoren dazukommt, mehr oder weniger stark an der Bergkrankheit leiden.

In der Januarnummer 1935 hat O. Dyhrenfurth darauf hingewiesen, dass noch kein Achttausender bezwungen worden ist, und wirft dabei die Frage auf, ob diese Tatsache rationalistisch oder mystisch zu deuten sei. Hierzu kann bemerkt werden, dass jedenfalls eine rationalistische Erklärung existiert. Hingston, der als Arzt an der Everestexpedition 1924 teilgenommen hat, macht darauf aufmerksam, dass schon rein physikalisch bei 8000 m derjenige Sauerstoffmangel erreicht ist, bei dem die Existenzmöglichkeit für den Menschen aufzuhören beginnt. Um in diesen Höhen noch wesentliche Körperarbeit leisten zu können, bedarf der Mensch einer langen Anpassungszeit. In dieser Zeit werden aber durch Sauerstoffmangel, Kälte und einseitige Ernährung anderweitige Schädigungen vor allem an Herz und Muskeln gesetzt, so dass die optimale Leistungsfähigkeit nach einer mittleren Akklimatisationszeit erreicht ist und bei weiterem Verbleiben in der Höhe wieder abnimmt. Die Besteigung der Achttausender ist physiologisch nicht unmöglich, doch führt sie an die Grenzen der menschlichen Leistungsfähigkeit. Es bedarf deshalb eines Zusammentreffens optimaler Bedingungen in bezug auf Wetter, Zustand des Berges, Gesundheit, Training, Kraft und Ausdauer der Bergsteiger, sowie deren grösstmögliche Akklimatisationsfähigkeit, damit eine solche Besteigung gelingt. Liegt nur einer dieser Faktoren ungünstig, dann wird auch für das ganze Unternehmen das notwendige Optimum an Bedingungen nicht erreicht, und der Gipfel bleibt unbezwungen. Rein statistisch gesehen kann es aber nur selten dazu kommen, dass alle Faktoren gleichzeitig günstig liegen, und dadurch wird erklärlich, dass die Besteigung eines Achttausenders nur nach vielen Versuchen gelingen wird, ohne dass hierfür die Mystik zur Erklärung herangezogen werden müsste.

Der Alpinist wird fragen, was er für praktische Konsequenzen aus dieser Wissenschaft der Höhe zu ziehen habe? Das Eintreten der Höhenkrankheit kann allenfalls dadurch verhindert werden, dass man Säure ( z.B. Ammonium-chlorid ) und Traubenzucker vor dem Aufstieg und in den ersten Tagen in der Höhe zu sich nimmt. Diese Massnahmen sind wichtiger bei der passiven Fahrt in die Höhe als beim Aufstieg zu Fuss, bei dem die Bergkrankheit ohnehin viel seltener auftritt. Ganz besonders wichtig ist es aber, für eine gute Disposition des Alpinisten zu sorgen durch Training, Kälteschutz, zweckmässige Ernährung und ganz besonders dadurch, dass man keine Touren unternimmt, wenn man nicht ganz gesund ist, auch wenn es sich um einen scheinbar noch so geringfügigen Schnupfen handelt. Bei eingetretener Bergkrankheit hilft Sauerstoffatmung sofort, wird aber fast nie zur Verfügung stehen. Coramin oder Cardiazol helfen in leichten Fällen, die Anpassungs-krise zu überwinden, sollten aber nie dazu verwendet werden, um in reduziertem Zustand eine Gipfelbesteigung zu erzwingen. In schweren Fällen bleibt als einziger Ausweg der Abstieg ins Tal.

Nach diesem Abschweifen in die Höhenpathologie wollen wir zu unseren physiologischen Forschungen zurückkehren. Vor dem jetzigen Krieg war die hochalpine Forschungsstation, die einer internationalen Stiftung untersteht, der Treffpunkt von Forschern aller Länder. Hier wurden Freundschaften geschlossen, die sogar das grosse Völkerringen überdauert haben. Die klima-physiologischen Arbeiten brachten einen gewissen Ersatz, was die Frequenz der Station und die dort oben geleistete Arbeit anbelangt, nicht aber für den völkerverbindenden Einfluss der Forschergemeinschaft. Es ist deshalb zu hoffen, dass nach diesem Kriege sich wieder die Forscher aller Länder dort oben treffen und abseits von Völkerhass in friedlicher Arbeit an der Heilung der grossen Wunde, die der Krieg geschlagen hat, mithelfen werden.

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