IceBAT-Studie: Frieren für die Wissenschaft

Ein Eisbad ist definitiv nichts für Warmduscher. Spärlich bekleidet in Wasser einzutauchen, dessen Temperatur gerade mal knapp über dem Gefrierpunkt liegt, kostet einiges an Überwindung – und das minutenlange Ausharren darin erst recht. Warum setzt man sich freiwillig einem solchen Kälteschock aus?

• Befeuert vom Iceman: der Hype ums Eisbaden
• IceBAT-Studie: Aktiviert Eisbaden braunes Fettgewebe?
• Ablauf: Was Glucose- und Laktat-Werte verraten
• „Fight or Flight“: Konflikt in der Eistonne
• Ergebnisse: Aktivierung ja, aber…
• Warum Eisbaden auch Kopfsache sein kann
• Von Körpergewicht bis Krebsforschung

Auf die positiven Effekte der eiskalten Abhärtung schwören Hartgesottene schon seit Langem. In Corona-Zeiten, in denen Gesundheit ohnehin ein allgegenwärtiges Thema war, hat der Trend noch einmal Fahrt aufgenommen – unter anderem befeuert von „Iceman“ Wim Hof. Der niederländische Extremsportler und mehrfache Weltrekordhalter im Ertragen extremer Kälte hat durch seine YouTube-Videos eine riesige Anhängerschaft aufgebaut. Seine Fans befolgen die Wim-Hof-Methode, eine Kombination aus Atemtechnik, Kältebad und Meditation, um ihr Immunsystem gezielt zu stärken.

„Die Studienlage im Bereich Eisabden ist allerdings noch sehr vage“, schränkt Eisbad-Experte Maximilian Bauer ein. Die IceBAT-Studie, deren Leitung er gemeinsam mit Chaima Ben Brahim innehat, soll nun neue Erkenntnisse liefern. Im Zentrum des Interesses steht dabei das braune Fettgewebe.

Das für das Projekt namensgebende brown adipose tissue (BAT) siedelt sich beim Menschen in der Hals- und Schlüsselbeinregion an. Anders als das energiespeichernde weiße Fettgewebe ist es besonders reich an Mitochondrien. Diese Organellen, die einigen aus dem Bio-Unterricht noch als „Kraftwerke der Zellen“ bekannt sein dürften, spielen eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Körpertemperatur.

„Für die Aktivierung des braunen Fettgewebes gibt es zwei Stimulatoren, nämlich Sport und Kälte“, erklärt Bauer. „Zur Untersuchung der Auswirkung von körperlicher Belastung hatte man in der Sportbiologie der TU München bereits die ExBAT-Studie ins Leben gerufen. Da war es naheliegend, ein weiteres Projekt in Bezug auf Kältebehandlung zu starten.“

Nach einer einjährigen Vorbereitungsphase und zahlreichen Testläufen kann die Studie schließlich beginnen. Je zweimal begeben sich die Probandinnen und Probanden – sechs Frauen, sechs Männer, gesund, im Alter zwischen 18 und 40 Jahren und innerhalb festgelegter BMI-Grenzen – für fünf Minuten in die Eistonne. Einmal zwischen acht und zehn Uhr morgens, dann, im Abstand von mindestens einer Woche, noch einmal zwischen 17 und 19 Uhr am Abend. Eine Messung des Ruheenergieverbrauchs (REE) gibt Aufschluss über Stoffwechselvorgänge im Körper. Darüber hinaus werden Herzfrequenz sowie Oberflächentemperatur festgehalten. Primäre Zielgrößen der IceBAT-Studie sind jedoch Glucose und Laktat im Blut.

„Diese Stoffe nimmt das braune Fettgewebe aus dem Blutkreislauf auf, um sie als Energieressourcen zu nutzen“, erklärt Bauer. „So generiert es Wärme.“ Sinkende Glucose- und Laktat-Werte würden demnach auf eine BAT-Aktivierung durch das Eisbad hindeuten.

Einer der Probanden ist Christoph Beaufils, Brand Strategist bei ISPO.com. Seine spontane Reaktion auf den Eisschock: „Es ist kalt. Und ein wenig schmerzhaft.“ Die richtige Atemtechnik helfe jedoch dabei, die Kälte auszuhalten.

Worauf es beim Bad in der Eistonne ankommt, vermittelt das Forscher-Team den Studienteilnehmerinnen und -teilnehmern schon im Vorfeld. „Wenn unser Körper in eine Extremsituation gerät, schaltet er in den Fight-or-Flight-Modus“, sagt Bauer. „Herz- und Atemfrequenz schießen nach oben. Unser Körper tut alles dafür, zurück in ein Gleichgewicht zu kommen.“ Nach etwa einer Minute beginnt dann die Akzeptanzphase. In dieser Zeit beruhigt sich der Körper und der Aufenthalt im Eisbad fühlt sich sogar relativ angenehm an. Eine ruhige Atemtechnik kann helfen, Kontrolle über sich selbst zu erlangen und die Fight-or-Flight-Phase schnell zu überwinden.

So kommt es bei den Probandinnen und Probanden letztlich nicht zur überstürzten Flucht, sondern zum planmäßigen Verlassen der Eistonne nach Ablauf der angesetzten Zeit. Inzwischen sind die ersten Untersuchungsergebnisse eingetroffen. Haben sich die Vermutungen des Forscher-Teams durch die IceBAT-Studie bestätigt? „Wir haben den gesamten Fettstoffwechsel analysiert“, sagt Bauer. „Durch die Messung des Ruheenergieverbrauchs erkennen wir eine Veränderung des Metabolismus aufgrund der Kältetherapie.“ Die Aktivierung des braunen Fettgewebes allerdings fällt nicht bei allen Proband*innen gleichermaßen aus. Anhand der Blutwerte lässt sich die Gruppe in drei Kategorien unterteilen: Non-Responder, Responder und Super-Responder.

„Bei den Non-Respondern sinken der Glucose- und der Laktat-Wert nicht ab. Das braune Fettgewebe schafft es also nicht, die Stoffe aus dem Blut zu entnehmen“, erklärt Bauer. „Stattdessen beginnen die Menschen im Eisbad zittern. Die Muskulatur arbeitet und der Laktat-Wert erhöht sich.“ In Anbetracht der Ergebnisse könne das Zittern somit als Indiz dafür gewertet werden, dass das braune Fettgewebe nicht aktiviert ist.

Etwas anders verhält es sich bei Respondern. Deren Laktat-Wert fällt im Eisbad ab und steigt wieder an, sobald sie das Wasser verlassen. Lediglich die Super-Responder zittern nicht und weisen auch fünf Minuten nach der Kälteanwendung abfallende Laktat-Werte auf.

Im Hinblick auf die Tageszeit scheint sich der Abend etwas besser für ein Eisbad zu eignen. Darauf lassen unter anderem die Bilder der Wärmebildkamera schließen. Sie zeigen gerade in den späten Stunden die erhofften weißen Flecken in der BAT-Region an Hals und Schlüsselbein, die eine besonders große Wärmeentwicklung bedeuten – in diesem Fall einen Temperaturunterschied von drei bis vier Grad Celsius im Vergleich zu anderen Körperbereichen. Und: Auch das Geschlecht könnte ein Faktor bei der Aktivierung sei. Bei den Non-Respondern handelt es sich primär um Frauen, bei den beiden Super-Respondern um Männer.

Bauer ist überzeugt, dass auch bei Non-Respondern eine Aktivierung des braunen Fettgewebes möglich ist. „Eine Person, die bei einer Wassertemperatur von acht Grad Celsius keine Aktivierung aufweist, könnte bei 14 Grad Celsius durchaus eine Reaktion zeigen.“

Mittlerweile schlägt die Studie sogar eine psychologische Richtung ein. Denn: Eine Routine im Eisbaden könnte sich für Interessierte auszahlen. „Wir sehen, dass Leute mit Eisbad-Erfahrung eher Responder sind. Sie schaffen es leichter, den Fight-or-Flight-Modus zu verlassen und die Extremsituation zu akzeptieren.“ Würde es Non-Respondern gelingen, in der Kälte schneller Kontrolle über ihre Körper zu erlangen, könnte auch bei ihnen eine BAT-Aktivierung möglich sein.

Doch warum ist das überhaupt erstrebenswert? „Wird das sympathische Nervensystem im braunen Fettgewebe durch Kälte aktiviert, erhöht sich der Energieverbrauch und der Körper versucht, die Körpertemperatur durch Mobilisierung von Fettspeichern aufrechtzuerhalten“, sagt Bauer. „Das kann zum Schutz vor Fettleibigkeit beitragen.“ Auch für die Krebsforschung ist BAT interessant. Das Gewebe filtert bestimmte Stoffe aus dem Blut, die Tumoren somit nicht fürs Wachstum zur Verfügung stehen. Allerdings: Die Ergebnisse aus der Krebsforschung basieren bisher ausschließlich auf Tierversuchen und sind somit mit Vorsicht zu genießen. Das IceBAT-Projekt könne jedoch neue Erkenntnisse liefern, meint Bauer.

Für ihn persönlich haben Eisbäder noch einen weiteren positiven Effekt. „Das ist meine Meditation. Besonders während Klausurphasen konnte ich den Kopf nie richtig ausschalten, nur beim Eisbaden hat das immer ganz gut geklappt.“

Ob man sich von der eiskalten Erfrischung nun einen gesundheitlichen Nutzen verspricht oder einfach tiefe Entspannung: Wer es ausprobieren möchte, sollte in jedem Fall einige Tipps beherzigen. Und dabei spielt es keine Rolle, ob man in einen idyllischen See in den Alpen springt oder in die Tonne aus dem Baumarkt.