Als Folge von muskulärer Arbeit steigt bei Ausdauerbelastungen die Körperkerntemperatur an, und zwar in der Muskulatur von ca. 34 Grad Celsius unter Ruhebedingungen bis zu Werten von über 40 Grad Celsius während lang und intensiv durchgeführter Belastung. Mit dem Blutstrom wird diese Wärme aus dem Muskel in den übrigen Organismus transportiert, wodurch die Körperkerntemperatur - wenn auch zeitlich verzögert - ebenfalls ansteigt (de Marees, 1996, S. 333).
Diese körpereigene Wärmeproduktion führt z.B. bei Marathonläufern - aber vor allem bei Ausdauersportarten mit intervallmäßiger Belastung (Drust et al., 2000, S. 11) - zu (Körperkern-)Temperaturen, die im Extremfall auf bis zu 42 Grad Celsius ansteigen können (Maron et al., 1977, S. 909). Sogar bei Skilangläufern wurden selbst unter den Bedingungen äußerer Minusgrade Körperkerntemperaturen von über 40 Grad Celsius gemessen (Badtke, 1995, S. 268). In Einzelfällen sind bei äußerster Hitzebildung schon Rektaltemperaturen von 43 Grad Celsius registriert worden, die ohne Schaden überstanden wurden (Khogali & Haies, 1983).
Mit derartigen Körperkerntemperaturen werden die für sportliche Leistungen als so genannte „Optimaltemperatur" bezeichneten 39 Grad Celsius (Schmidt &Thews, 1990, S. 675; Badtke, 1995, S. 263 und 267) deutlich - und zwar mit leistungsbeeinträchtigendem Effekt - überschritten. Für diese Minderung der (Ausdauer-)Leistungsfähigkeit unter Hitzebedingungen sind eine Reihe von physiologischen Vorgängen verantwortlich:
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Im Wesentlichen der vermehrte Energieverbrauch zur Aufrechterhaltung der thermoregulatorischen Funktionen. Er beträgt ca. 75 Prozent. Nur der verbleibende Rest ist für die muskuläre Fortbewegung nutzbar. (5
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In Folge der Vergrößerung des Gefäßfassungsvermögens der Haut (Vasodilatation) kommt es zu einer Verlagerung der Blutmenge aus dem Zentrum in die Peripherie. Diese Verlagerung bewirkt, dass ein Teil des Blutvolumens den zentralen Kreislaufabschnitten entzogen wird. Dadurch kommt es unter gleichen Belastungsbedingungen zu einem Anstieg der Herzfrequenz und analog zum Absinken des Herzschlagvolumens.
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Die Schweißbildung setzt bei einer Hauttemperatur von mehr als 35 Grad Celsius ein. Dafür ist Energie erforderlich: ein Liter verdunsteter Schweiß entzieht dem Organismus ca. 580 kcal (Badtke, 1995, S. 265).
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Wegen der geringeren Blutversorgung des Muskels ist dieser gezwungen, früher als unter Normaltemperaturbedingungen einen Teil der von ihm zu leistenden Arbeit auf dem Wege anaerober Energiebereitstellung zu erbringen.
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Bei länger anhaltender Arbeitsdauer unter Hitzebedingungen reduziert sich die maximale Sauerstoffaufnahme um ca. 25 Prozent.
Unter den Bedingungen hoher Umgebungstemperaturen bei gleichzeitiger körperlicher Arbeit reichen die internen Kühlungsvorgänge zunehmend nicht mehr aus, um die leistungsmindernden Effekte dieser „doppelten" Wärmeeinwirkung auf den Organismus zu kompensieren. Zur Vermeidung leistungsnegativer Wirkungen ist externe Kühlung - sowohl als Ganzkörperkälteapplikation (GKKA) als auch als Teil Köperkälteapplikation (TKKA) - notwendig. Als Optimaltemperatur für Ausdauerbelastungen in der zeitlichen Größenordnung und hinsichtlich der Belastungsintensität von Marathonläufen werden Werte von plus 10 bis 12 Grad Celsius angegeben (Badtke, 1995, S. 268). Tatsächlich ist die Weltbestzeit des Kenianers Paul Tergat am 28.9.2003 in Berlin (2:04:55 Stunden) bei einer Außentemperatur von plus 10 Grad Celsius gelaufen worden. Die Weltbestzeit der Frauen durch die Engländerin Paula Radcliffe (in London am 13.4.2003 in einer Zeit von 2:15:25 Stunden) wurde bei einer Außentemperatur von plus 12 Grad Celsius erreicht. Bei den so genannten „Behaglichkeitstemperaturen" (ca. 20 bis 23 Grad Celsius), die für Ruhebedingungen gelten, tritt unter Ausdauerleistungsanforderungen bereits eine erhebliche Wärmebelastung auf (Badtke, 1995, S. 269).
Die Bedeutung der Thermoregulation für die sportliche Leistung, also das Zusammenspiel von Wärme und Kälte im Rahmen sportlicher (Ausdauer-)Leistungen, ist bisher zugunsten der Wärme überwiegend einseitig dargestellt worden. Diese Wärme-Fixierung steht jedoch - nach Brück (1987, S. 11-16) - „mit den physiologischen Fakten nicht in Einklang": Wird der Körper nämlich vor der physischen Belastung (als Ursache der Wärmeproduktion) heruntergekühlt (Precooling), führe dies zu einer Erhöhung des Sauerstoffpulses mit den Effekten der Vergrößerung des Herzschlagvolumens und einer Verbesserung der Ausnutzung des Sauerstoffgehalts des Blutes.
Beide Effekte führen - nach Brück (1987, S. 16) - zu einer temperaturbedingten Ökonomisierung der Kreislauffunktionen und damit zu einer verbesserten Ausdauerleistungsfähigkeit.
aus Sandra Ückert/Winfried Joch: Verbesserte Hitzetoleranz durch Kälteapplikation
