Geschichte der Höhenforschung

DSC_00461Große Höhen, steile Gipfel und stattliche Berge üben seit jeher einen besonderen Reiz auf die Menschheit aus. Lange Zeit galten Berge als unüberwindbare Grenzen, dienten als Sitz der Götter, als sichere Zuflucht vor dem Feind oder als Ursprung verschiedenster Geschichten und Sagen. Erst 1336, mit der ersten dokumentierten „touristischen“ Besteigung eines Berges durch den Italiener Francesco Petrarca (Mont Ventoux 1.912 m), begann sich die Sichtweise allmählich zu ändern (1). Web 03 mit Korrektur

In den folgenden Jahrhunderten stellten sich immer wieder mutige Zeitgenossen den Herausforderungen der Natur, mit mehr oder weniger erfolgreichem Ausgang. Doch erst zum Ende des 18. Jahrhunderts gewann der Bergsport zunehmend an Bedeutung und nur wenige Jahrzehnte später erlebte diese Form der Grenzerfahrung seine Blütezeit. Ohne die heutigen, technisch hochwertigen Hilfsmittel ausgestattet, wurden zwischen 1830 und 1900 nahezu täglich neue Höhen erklommen (2).

Bis heute hält die Begeisterung für diesen Sport an. Auch die Wissenschaft und allen voran die Medizin, ist und war schon früh von den Auswirkungen der Höhe und des Höhentrainings auf den Körper fasziniert. Man erkannte schon damals das Potential für Forschung und Gesundheit (3).

Meilensteine der Hypoxieforschung

Physik und Vegetation

Bereits 1787 bestieg der Genfer Wissenschaftler Horace Bénédict de Saussure den Mont Blanc und führte dort erste barometrische Untersuchungen durch. Nur wenige Jahre später begab sich Alexander von Humboldt auf eine Reise in die Anden, wobei er sämtliche Erscheinungen zu Klima, Vegetation und Auswirkungen auf den menschlichen Körper ausführlich protokollierte (4).

Körperliche Reaktionen

Humboldt und sein Team waren bei ihren Untersuchungen zum Teil heftigen körperlichen Reaktionen ausgesetzt. Den Zusammenhang zwischen dem verringerten Sauerstoffgehalt in der Bergluft und dem Auftreten dieser massiven Krankheitssymptome beschrieb schließlich Denis Jourdanet 1861, nach einem Aufenthalt in Mexiko. Im Jahre 1879 dokumentierte der englische Bergsteiger Edward Whymper ebenfalls die unangenehmen Begleiterscheinungen während seiner Expeditionen und der Franzose Viault verstand 1890 die Veränderung der Anzahl der roten Blutkörperchen als eine Reaktion des Körpers auf die ungewohnte Höhe (5).

Erste Simulationen

Wesentlich beeinflusste zudem Paul Bert die Forschung, denn mit seinen Experimenten in Unterdruckkammern simulierte der Franzose 1878 den verringerten Luftdruck, der maßgeblich für den verringerten Sauerstoffdruck im Blut verantwortlich zu sein schien und damit bewiesenermaßen Auslöser für die Höhenkrankheit war. Parallel dazu entnahm Bert detaillierten Reiseberichten von Kollegen und Freunden, dass sich manche Symptome nach einigen Tagen abschwächten bzw. gänzlich abklungen, weshalb er die These einer körperlichen Anpassungsfähigkeit aufstellte (6).

Positive Effekte der Hypoxie

Die Mediziner des 19. Jahrhunderts wussten schon, dass der Aufenthalt in der Höhe einen positiven Reiz auf den menschlichen Körper ausüben kann. Ende des 19. Jahrhunderts führte es den deutscher Arzt Dr. Alexander Spengler in das beschauliche Davos. Er nahm 1853 die Stelle des Landarztes im höchst gelegenen Ort Europas (1.560 Meter) an und beobachtete schon bald, dass keiner der Anwohner an Tuberkulose litt. Schnell erkannte Spengler den Zusammenhang zwischen dem trockenen Bergklima und dessen gesunden Bewohnern. Der Medizner trug so maßgeblich zum weltberühmten Ruf von Davos und der Entstehung des Begriff „Reizklima“ bei (7).

Herz und Lunge

Bereits im auslaufenden 19. Jahrhundert verordneten andere Wissenschaftler ihren Patienten in Gebirgskurorten sogenannte Terrainkuren. Mit Wanderungen in Höhen von etwa 800 bis 2.000 Metern wurden hierbei die vorteilhaften Effekte der Höhenluft für das Herz-Kreislauf-System und die Lungen genutzt. Einen besonderen Namen machte sich auf diesem Gebiet im Jahre 1886 der Münchner Arzt M.J. Oertel (8).

Erste Forschungszentren

Es war um 1900 also nur eine Frage der Zeit, bis die ersten medizinischen Forschungseinrichtungen auf den Gipfel der Alpen eingerichtet wurden. So existierten bereits 1887 auf der Vallot-Hütte im Mont Blanc-Gebiet und auf dem Jungfraujoch (1912) wissenschaftliche Stationen. Nur ein Jahr nach der Errichtung einer Forschungsstation auf der Capanna Margherita im Monte Rosa-Gebiet 1893, leitet Angelo Mosso eine breit angelegte Studie zur Untersuchung der Bergkrankheit bedingt durch den verminderten Kohlenstoffdioxidgehalt im Blut. Er und viele seiner Mitstreiter beeinflussten die Forschung mit ihren Experimenten am Boden oder auf den Bergen ganz wesentlich (9).

Hypoxiekammern

Die therapeutischen Bemühungen erreichten mit Gustav Lange im Rheingau und Dr. Georg von Liebig im Berchtesgardener Land eine neue Dimension. In Bad Reichenhall wurden 1866 unter der Leitung des ältesten Sohnes von Justus von Liebig pneumatische Kammern eröffnet, die sowohl Über- als auch Unterdruck erzeugen konnten und zur Behandlung von Atemwegsbeschwerden genutzt wurden. Damit war es erstmals ohne eine mühselige Ersteigung der Berge möglich, Patienten in künstlich geschaffenen Räumen auf relativ niedriger Höhe zu behandeln. Ein Vorreiter heutiger Trainingsräume (10).

Erkenntnisseder Neuzeit in der Höhenforschung

Im 20. Jahrhundert erreichte die Höhenforschung vor allem durch die Eroberung der höchsten Erhebungen unserer Erde und den Sportlichen Bemühungen zur Leistungsmaximierung eine neue Dimension. Durch viele verschiedener Forschergruppen wurden Körperreaktionen auf verschiedene hypoxische Reize untersucht und neue Trainingskonzepte für das Höhentraining entwickelt. Grundlegend waren hier oft die Erkenntnisse aus der Luftfahrtgeschichte während der verheerenden Kriegsjahre am Anfang des Jahrhunderts. Im sportlichen Bereich sind hier auch vor allem die Olympischen Spiele in Mexico 1968 zu nennen, die vor dem Hintergrund des kalten Kriege, umfangreiche, neue Erkenntnisse zum Höhentraining brachten. Inzwischen konnte man über die Abläufe im menschlichen Körper vieles lernen, einige Bereiche bleiben jedoch nach wie vor rätselhaft. Hypoxie in all seinen Facetten stellt uns auch heute noch vor große wissenschaftliche Herausforderungen die für uns und für künftige Generationen zu lösen bleiben (11).


Quellen

(1) Prantl, D. (2012). Gipfelbuch. Süddeutsche Zeitung Edition.
(2) Hintze, S. (2001). Die Entwicklung des Alpinismus im deutschsprachigem Raum oder mit deutschsprachiger Beteiligung.
(3) Burtscher, M., Gnaiger, E., Burtscher, J., Nachbauer, W., & Brugger, A. (2012). Arnold Durig (1872–1961): Life and Work. An Austrian Pioneer in Exercise and High Altitude Physiology. High altitude medicine & biology, 13(3), 224-231.
(4) Beck, H. (1971). Alexander von Humboldt. México: Fondo de cultura económica.
(5) Viault, F. (1890). Sur l’augmentation considérable du nombre des globules rouges dans le sang chez les habitants des hauts plateaux de l’Amérique du Sud. CR Acad Sci Paris, 111, 917-918.
(6) Bert, P. (1878). La pression barométrique. G. Masson.
(7) Spengler, A. (1869). Die Landschaft Davos (Kanton Graubünden) als Kurort gegen Lungenschwindsucht: Klimatologisch-medicinische Skizze von A. Spengler. H. Richter.
(8) Herrmann, G. (1984). Max Joseph Oertel (1835-1897). Laryngologie, Rhinologie, Otologie und ihre Grenzgebiete, 63(06), 271-273.
(9) Mosso, A. (1898). Life of man in the high Alps. TF Unwin.
(10) Rothschuh, K. E. (2013). Geschichte der Physiologie. Springer-Verlag.
(11) Hollmann, W. (2001). Sportmedizinische deutsche Forschungen im Umfeld der Olympischen Spiele 1968 in Mexiko City. Deutsche Zeitschrift für Sportmedizin, 52(10).