Auswirkungen von extremen Kälte auf die Durchblutung des Gehirns

Forschung zeigt, dass wir nicht viel darüber wissen, wie das Leben in extrem kalten und polaren Gebieten den menschlichen Körper beeinflusst, besonders das Gehirn. Eine frühere Studie in der Antarktis hat herausgefunden, dass sich nach 14 Monaten Aufenthalt die Grösse eines Gehirnteils, dem Hippocampus, bei Menschen verkleinerte. Dieser Teil des Gehirns ist wichtig für Gedächtnis und Lernen. Neben dieser Veränderung sank auch ein anderes Gehirnprotein, das für die Gesundheit des Gehirns wichtig ist, was zu schlechteren Leistungen bei bestimmten Denkaufgaben führte.

#Ziel der Studie

Um mehr zu erfahren, wurde eine neue Studie durchgeführt, um zu untersuchen, wie der Blutfluss im Gehirn sich ändert, wenn Menschen in sehr kalten Orten sind, wie der Arktis. Der Fokus lag darauf, wie extreme Kälte über die Zeit den Blutfluss zum Gehirn beeinflusst.

#Wer hat an der Studie teilgenommen

In dieser Studie wurden 16 Personen ausgewählt, alles Mitglieder eines Forschungsteams aus China. Bevor sie auf ihre Reise gingen, bekam jeder einen Gesundheitscheck, um sicherzustellen, dass sie fit waren. Sie hatten keine langfristigen Gesundheitsprobleme.

Am 11. Juli 2021 verliess das Team Shanghai auf einem Schiff namens Xuelong 2, um die Arktis zu erkunden. Sie kehrten am 27. September 2021 zurück.

#Details zur Reise

Das Schiff reiste durch verschiedene Breitengrade – wie weit nördlich oder südlich man auf der Erde ist – und durch unterschiedliche Temperaturen. Zu Beginn der Reise, als sie in wärmeren Gebieten waren, lagen die Aussentemperaturen zwischen 24 und 32 Grad Celsius. Als sie die Arktis erreichten, fiel die Temperatur auf zwischen -2 und -6 Grad Celsius.

#Wie der Blutfluss gemessen wurde

Die Forscher verwendeten ein Verfahren namens Transkranielle Doppler (TCD), um zu messen, wie das Blut im Gehirn fliesst. Diese Technik erfasst Messungen von wichtigen Blutgefässen im Gehirn, einschliesslich der mittleren, vorderen und hinteren Hirnarterien. Die Forscher massen die Geschwindigkeit des Blutflusses und berechneten zwei wichtige Werte, den Pulsatilitätsindex und den Widerstandsindex, um die Qualität des Blutflusses zu bewerten.

Das Team führte diese Messungen zu Beginn der Reise in wärmeren Bedingungen und erneut, als sie in der Arktis waren, durch.

#Wichtige Ergebnisse

Von den 16 ursprünglichen Teilnehmern wurden nur 13 in die Endergebnisse einbezogen. Das Durchschnittsalter dieser Teilnehmer lag bei 33, und alle waren rechtshändige Männer.

Im Vergleich der Messungen in wärmeren Bedingungen mit denen in kälteren arktischen Bedingungen gab es einige wichtige Erkenntnisse. Die Blutflussgeschwindigkeit in einer Arterie, der linken mittleren Hirnarterie (LMCA), nahm bei kälteren Temperaturen ab. Die durchschnittliche Geschwindigkeit fiel von 68,4 cm/s in wärmeren Bedingungen auf 63,5 cm/s in der Arktis. Eine weitere Messung, die als Spitzen-Systolische Geschwindigkeit (PSV) bekannt ist, fiel ebenfalls von 107,0 cm/s auf 94,6 cm/s.

Interessanterweise zeigte eine andere Arterie, die rechte mittlere Hirnarterie (RMCA), einen leichten Anstieg der Blutflussgeschwindigkeit in der Kälte, aber diese Veränderungen waren nicht signifikant. Allerdings stieg der Pulsatilitätsindex für die RMCA, was auf einige Veränderungen in der Blutzirkulation durch diese Arterie hinweist.

#Einschränkungen der Studie

Während diese Studie Einblicke darüber gibt, wie extreme Kälte den Blutfluss im Gehirn beeinflussen könnte, gibt es einige wichtige Einschränkungen. Erstens gab es nur 13 Teilnehmer, was eine kleine Zahl ist, um allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen. Ausserdem war die Dauer der Studie relativ kurz. Die Forscher hatten nur etwa anderthalb Monate in der Arktis, was möglicherweise nicht ausreicht, um signifikante Effekte auf das Gehirn zu erkennen.

Ausserdem bestand diese Studie nur aus erwachsenen Männern. Daher könnten die Ergebnisse nicht genau widerspiegeln, wie Frauen oder Individuen unterschiedlichen Alters auf die gleichen Bedingungen reagieren.

Schliesslich war TCD die einzige Methode zur Bewertung des Blutflusses. Andere Methoden hätten zusätzliche Erkenntnisse liefern können, wurden aber nicht einbezogen. Aufgrund dieser Einschränkungen ist es wichtig, vorsichtig bei der Interpretation der Ergebnisse zu sein. Weitere Studien über einen längeren Zeitraum und mit einer vielfältigeren Gruppe von Teilnehmern sind notwendig, um besser zu verstehen, wie polare Bedingungen den menschlichen Körper beeinflussen.

#Fazit

Diese Studie hatte das Ziel zu untersuchen, wie sich der Blutfluss im Gehirn unter Bedingungen mit hoher Breite und niedrigen Temperaturen in der Arktis verändert. Die Ergebnisse zeigten einen Rückgang bestimmter Blutflussmessungen in kälteren Umgebungen. Diese Untersuchung ist eine der ersten, die beobachtet, wie extreme Kälte und Breitengrad die menschliche Gehirnfunktion beeinflussen können.

Während Wissenschaftler weiterhin die Auswirkungen des Lebens in herausfordernden Umgebungen wie der Arktis untersuchen, hoffen sie, besser zu verstehen, wie diese Bedingungen den menschlichen Körper beeinflussen. Dieses Wissen könnte wichtig sein für diejenigen, die in extremen Umgebungen arbeiten oder reisen, um sicherzustellen, dass sie ihre Gesundheit und kognitiven Fähigkeiten erhalten.