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Winterschwimmen / Eisschwimmen: gesund oder gefährlich?

1. August 2004

Winter swimming / ice swimming: healthy or hazardous?

1 August 2004


Von / By Felix K. Gmünder

© Felix Gmünder, Schwimmverein Limmat Zürich

Source/Quelle: Massachusettsmike

Zusammenfassung

Das Schwimmen in kaltem oder eiskaltem Wasser während der Wintersaison ist eine Extremsportart mit Fans auf der ganzen Welt. Die gesundheitsfördernde Wirkung ist umstritten. Die vorhandenen Untersuchungen lassen darauf schliessen, dass die Wirkung für regelmässige WinterschwimmerInnen gesund ist, weil sich ihr Stoffwechsel anpasst. Diese Anpassung könnte gegen eine Vielzahl von Erkrankungen eine vorbeugende Wirkung haben. Für ungewohnte Personen ist die Wirkung des kalten Wasser eher gefährlich. Die Grundlage für diesen Artikel ist eine wissenschaftliche Übersichtsarbeit von Kolettis und Kolettis.

Abstract

Swimming in cold and icecold water during the winter season is an extreme sport, with fans all over the world. The healthy effect is debated. From the available evidence it is concluded that winter swimming leads to adaptive physiologic mechanisms in regular winter swimmers. These mechanisms may prevent the occurrence of a wide variety of diseases. Immersion in cold water in unaccustomed persons may lead to detrimental consequences. This article is based on a scientific review by Kolettis and Kolettis.

Quelle/source: Ice Swimming in Moscow


Einleitung

Das Eintauchen in kaltes Wasser hat sofortige und Langzeitwirkungen auf Körperfunktionen und -systeme wie den Stoffwechsel, das Herzkreislauf- und das Hormonsystem. Ausgehend von einer Literaturstudie wird das heute (August 2004) zugängliche Wissen über den Einfluss des Winterschwimmens auf die Gesundheit gezeigt. Die Annahme ist, dass regelmässiges Winterschwimmen vorteilhaft, aber das Eintauchen in kaltes Wasser für ungewohnte Personen schädlich ist. Die in der Literatur gefunden Fakten über mögliche schädliche Einflüsse werden zuerst gezeigt. Anschliessend wird diskutiert, dass Winterschwimmen Anpassungsmechanismen auslöst und zu möglichen vorteilhaften Wirkungen auf die Gesundheit führen kann. Ich glaube es ist wichtig zu erwähnen, dass es bisher keine statistischen Daten gibt, die diese Hypothese wissenschaftlich beweisen. Aber es gibt auch keine Gründe, die dagegen sprechen, wie die Erfahrung von zehntausenden von WinterschwimmerInnen zeigt.

Introduction

Immersion in cold water results in immediate and long-term physiologic alterations such as metabolic, cardiovascular, and hormonal changes. Based on a literature search, the current knowledge (August 2004) on the effects of winter swimming on health is presented. The assumption is that the effects of regular winter swimming on health may be beneficial, while immersion in cold water in unaccustomed persons may have detrimental effects. The facts found in the literature on detrimental effects are presented first, followed by a discussion why winter swimming could be healthy if done on a regular basis. I think it's worth to mention that there is not yet a statistical basis that proves the scientific evidence of the hypothesis. On the other hand there is no reason to assume the contrary as ten thousands of winter swimmers show.

Quelle/source: Erkki Nieminen


Mögliche schädliche Einflüsse

Gemäss einem im Lancet erschienenen Bericht aus Grossbritannien sterben pro Jahr zwischen 400 und 1000 Personen den Kältetod beim Schwimmen im kalten Wasser (inkl. Todesfälle nach Schiffs- und Bootsunfällen). Die Todesursachen sind meistens Herz- und Kreislaufversagen, Störungen der Hirndurchblutung oder Herzrhythmusstörungen ausgelöst durch das vegetative Nervensystem (Sympathikusreaktion). Ältere Personen sind offenbar mehr gefährdet als Jüngere. Es gibt aber Berichte, wonach auch 20-Jährige nach 5-minütigem Schwimmen in 10 Grad kaltem Wasser gestorben sind. Die Blutkonzentrationen der Stresshormone steigen plötzlich an, um die vom Kältezittern unabhängige Wärmeproduktion anzukurbeln. Das Kältezittern beginnt ebenfalls sehr rasch, um mehr Wärme mit Hilfe von Muskelarbeit zu erzeugen. In wenig geübten SchwimmerInnen führt der erhöhte Muskeltonus, das Kältezittern und die dadurch entstehende Muskelermüdung rasch zu einer dramatischen Verschlechterung der Schwimmfähigkeiten. Wenn dann noch Panik folgt, kann der/die SchwimmerIn rasch ertrinken. Falls er nicht ertrinkt, führt die tiefe Temperatur zu einer Unterkühlung, die ebenfalls zum Tod führen kann. Amerikanische und kanadische Studien berichten, wie lange jemand im kalten Wasser überleben kann. In diesen und vielen anderen nördlichen und südlichen Ländern ist es wichtig zu wissen, wie lange jemand nach einem Schiffsunglück eine Überlebenschance hat. Das Überleben hängt auch davon ab, was man für Kleider trägt, ob man sich ruhig verhält oder ob man versucht zu Schwimmen. Mehr Informationen unter Marine Safety / Health Canada und in folgender Tabelle.


Possible detrimental effects

According to a British report published in Lancet, 400-1000 deaths associated with swimming/immersion in cold water are reported annually (including deaths from sinking boats and ships). These deaths are caused in most cases by cardiac, cardio-vascular or cerebrovascular anomalies, or cardiac arrhythmias caused by a reaction of the vegetative nerve system (sympathetic activation). Older persons appear to be at higher risks than younger people. But there are reports that even 20 years old can die after 5 minutes while swimming in 10 °C (50 ° F) cold water. Levels of stress hormones rise acutely to start non-shivering thermogenesis. Shivering thermogenesis also comes quickly into play to produce additional heat by muscle contractions. In lesser experienced swimmers increased muscle tonus, shivering, and the resulting muscle fatigue can quickly lead to a dramatic deterioration of swimming performance. If panic follows, the swimmer is not far from drowning. If not, persistant exposure to low temperature can lead to hypothermia, which will eventually lead to death. US and Canadian studies report how long people usually survive in cold water. In these and many northern and southern countries this is important to know in relation to ship accidents. Survival also depends on what you wear and if you stay calm or try to swim. For more information s. Marine Safety / Health Canada and table below.


Geschätzte Überlebenszeiten im kalten Wasser

Estimated survival times in cold water

Wassertemperatur/
Water Temperature
Erschöpfung oder Bewusstlosigkeit/
Exhaustion or Unconsciousness in
Erwartete Überlebenszeit/
Expected Survival Time
21–27° C / 70–80° F 3–12 h 3 h – unendlich/ indefinitely
16–21° C / 60–70° F 2–7 h 2–40 h
10–16° C / 50–60° F 1–2 h 1–6 h
4–10° C / 40–50° F 30–60 min. 1–3 h
0–4° C / 32.5–40° F 15–30 min. 30–90 min.
<0° C / <32° F < 15 min. < 15–45 min.
Quelle/Source: United States Search and Rescue Task Force




Quelle/source: Finland incentives


Anpassungsmechanismen und mögliche vorteilhafte Wirkungen

Regelmässige kalte Reize erhöhen die Kältetoleranz. Bei WinterschwimmerInnen sind im Vergleich zu ungewohnten Personen folgende Anpassungen zu beobachten:
  • besser regulierte und länger anhaltende Wärmeproduktion;
  • vorteilhafte Anpassung der Blutzirkulation;
  • Reduktion von Rheuma- und Asthmabeschwerden;
  • verbessertes allgemeines Wohlbefinden.
Bei normalen Personen ist das Eintauchen ins kalte Wasser mit Stress verbunden. Das Kältezittern und die Wärmeproduktion über den Stoffwechsel beginnen sehr schnell. Dem gegenüber erhöhen WinterschwimmerInnen ihre Wärmeproduktion über den Stoffwechsel nur langsam. Sie haben kein oder ein verzögertes Kältezittern. Die Wärmeproduktion über den Stoffwechsel läuft nur langsam, aber langfristig an, weil sie die normale Körpertemperatur während der Erholungsphase wieder herstellt. Kältegewohnte Personen sind fast unempfindlich für Änderungen der Hauttemperatur; sie sprechen auf Änderungen der Kerntemperatur an. Der Grund ist wahrscheinlich, dass sie die Blutzirkulation in der Haut mit einer Verengung der Blutgefässe einstellen. Das wirkt wie eine Wärmeisolation. Die reduzierte Blutzirkulation bedeutet für das Herz weniger Arbeit. Die Herzfrequenz sinkt einerseits wegen des Kältestimulus, andererseits weil weniger Gewebe durchblutet werden muss. WinterschwimmerInnen sind zusammengefasst kältegewohnter und kältetoleranter. Es gibt eine Menge von Hinweisen, dass diese Anpassung für die Gesundheit vorteilhaft ist.

Aktivierung des Immunsystems. Bei WinterschwimmerInnen wurden Anpassungen bei Komponenten des Immunsystems beobachtet, von denen vermutet wird, dass sie die Wiederstandskraft gegen Infektionskrankheiten erhöhen. In einer Studie wurde gezeigt, dass WinterschwimmerInnen weniger an Erkrankungen der Atemwege leiden (Erkältungen, Bronchitis).

Schutz durch Antioxidantien. Freie Sauerstoffradikale sind ein Produkt von Immunzellen (Granulozyten). Diese Radikale werden zusammen mit anderen Stoffen benutzt, um Bakterien und in einigen Fällen auch Viren, abzutöten. Aber Radikale können auch normale Körperzellen schädigen. Als Schutz sind alle Zellen mit Antioxidantien ausgestattet, die Radikale neutralisieren. Man stellt sich vor, dass SportlerInnen und Sportler, die häufig aeroben Sport betreiben, erhöhte Antioxidantienspiegel haben. Es konnte aber noch nicht gezeigt werden, dass man diesen Schutz auch durch die Einnahme von Präparaten, die antioxidative Substanzen enthalten, erreichen kann. Es gibt aber Hinweise, dass WinterschwimmerInnen erhöhte Antioxidantienwerte haben, die diese verbesserte Schutzwirkung entfalten könnten.

Rheuma, Asthma, Wohlbefinden. In der kürzlich erschienenen Arbeit von Huttunen et al. (2004) wird berichtet, dass nach 4-monatigem Winterschwimmen rheumatische Beschwerden und Asthmaprobleme, falls vorhanden, zurückgingen. Das allgemeine Wohlbefinden verbesserte sich bei allen regelmässigen Winterschwimmern.

Adaptive mechanisms and possible beneficial effects

Regular exposure to cold stimuli results in an enhanced tolerance to low temperatures. In winter swimmers as compared to unaccustomed persons, the main adaptive mechanisms are:
  • better regulated and prolonged thermogenesis
  • favourable adaptation of blood circulation
  • relief from rheumatic and asthmatic ailments
  • improvement of general well-being
In normal persons, exposure to cold water results in stress, shivering and an immediate increase of metabolic thermogenesis. Winter swimmers, however, increase their thermogenesis only slowly by increasing their metabolism. They do not shiver or only after a long time. Heat production is delayed but prolonged because they are prepared to restore normal body temperatures during recovery. Accustomed persons are almost insensitive to changes in skin temperature and respond to changes in core temperature instead. The reason probably is that blood circulation is shut down by vasoconstriction, which acts as thermal insulation. Reduced blood circulation in the skin also means less work for the heart, the heart rate is reduced either because of the cold stimulus or reduced blood circulation. In a nutshell, winter swimmers are much more used to and tolerant to cold stimuli. A substantial body of evidence leads to the hypothesis that this adaptation is favourable to health.

Activation of the immune system. Winter swimmers show adaptations of immune system parameters which are thought to improve resistance against infectious diseases. In one study it was shown that winter swimmers have less infections of the respiratory tracts (colds, bronchitis).

Antioxidant protection. Oxygen free radicals are a product of immune cells (granulocytes). The radicals are used among other substances to kill bacteria and in some cases viruses. But the radicals can also damage normal cells. As a protective measure normal cells are equipped with antioxidants which can neutralise radicals. It is thought that athletes who exercise aerobically on a regular basis have increased levels of antioxidants. It has not been shown, however, that you can supplements antioxidants by pills. There is some evidence that winter swimmers have increased values of antioxidants which could provide some additional protection against free radicals.

Rheuma, asthma, well-being. In the recent study of Huttunen et al. (2004) it was found that people with rheumatic or asthmatic disorders showed improvement after 4 months winterswimming. In addition, general well-being was improved with all winterswimmers.

Quelle/source: Winter swimming


Schlussfolgerungen und Empfehlungen

Schwimmen ist ein aerober Sport mit nachgewiesenem Nutzen für die Gesundheit. Das regelmässige Winterschwimmen bringt zusätzliche Vorteile für die Gesundheit, die auf den Kältereiz und die kombinierten Anpassungen des Stoffwechsels, der vegetativen Nerven- und des Hormonsystems zurückzuführen sind.

Conclusions and recommendations

Swimming is a good aerobic exercise, with proven health benefits. Regular swimming in cold water is associated with additional beneficial effects for health. The mechanism is most probable related to the repeated effect of cold stimulus which leads to combined adaptations of the metabolism, sympathetic nerve system, and the hormone system.
Links: Kölner Eisschwimmer und Winterbader







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