Tauchreflex

Freitaucher im schwarzen Neoprenanzug mit Kopfhaube streckt unter Wasser die Hand zur Eisdecke empor
Freitaucher unter der Eisdecke: Kaltes Wasser im Gesicht löst den Tauchreflex aus. Foto: Svetlana Obysova, Pexels

Der Tauchreflex ist eine Schutzreaktion des Körpers, die ausgelöst wird, wenn das Gesicht bei angehaltenem Atem mit kaltem Wasser in Kontakt kommt. Er verlangsamt den Herzschlag und zieht die Blutgefäße in Armen und Beinen zusammen, während der Atem angehalten wird. Dadurch bleibt Sauerstoff für Herz, Gehirn und Lunge reserviert, wenn die Luft knapp wird.

Die drei Bausteine

Die Reaktion setzt sich aus drei Teilen zusammen. Die Apnoe ist der Atemstillstand, der willentlich herbeigeführt wird. Die Bradykardie, die Verlangsamung des Herzschlags, geht über den Vagusnerv. Die periphere Vasokonstriktion verengt die Gefäße in den Gliedmaßen und lenkt das Blut zu Herz, Gehirn und Lunge um. Zusätzlich beschreibt die Literatur eine Umverteilung des Herzzeitvolumens und die Freisetzung roter Blutkörperchen aus der Milz.

Was den Reflex beim Menschen auslöst

Auslöser ist das Kühlen und Benetzen von Nase und Gesicht, während der Atem angehalten wird. Das Abkühlen der Gliedmaßen allein löst ihn nicht aus. Die Nässe am Gesicht meldet der Trigeminusnerv (V) an das Gehirn, die Herzfrequenz senkt der Vagusnerv (X). Andere Nervenbahnen steuern die Gefäßverengung. Atemhalten ohne Wasser im Gesicht verursacht nur eine milde Bradykardie, am stärksten ist die Reaktion beim Atemanhalten mit benetztem Gesicht. Dabei hilft es, wenn das Gesicht schon zu Beginn des Atemanhaltens eintaucht.

Beim Menschen sinkt die Herzfrequenz um 10 bis 25 Prozent. Atmet jemand bei eingetauchtem Gesicht weiter, nimmt die Reaktion mit sinkender Wassertemperatur zu. Das erklärt, warum der Effekt im kalten Wasser ausgeprägter ist als im warmen. Zugleich erhöht Kälte am ganzen Körper den Stoffwechsel und verkürzt damit die mögliche Zeit des Atemanhaltens, auch wenn das Herz langsamer schlägt. Zur Auskühlung selbst siehe den Eintrag Hypothermie.

Mensch und Robbe im Vergleich

Beim erwachsenen Menschen fällt die Reaktion mild aus. Robben dagegen können ihre Herzfrequenz bei langen Tauchgängen von etwa 125 Schlägen pro Minute auf bis zu 10 senken. Wassersäugetiere haben pro Körpermasse etwa dreimal so viel Blutvolumen wie der Mensch und binden mehr Sauerstoff in Hämoglobin und Myoglobin. Zu den Ausnahmen unter den Menschen zählen Naturtaucher wie die Sama-Bajau und die Haenyeo. Säuglinge bis etwa sechs Monate zeigen eine schwächere Reaktion.

Bedeutung für das Apnoetauchen

Der Reflex ist beim Apnoetauchen am wichtigsten, weil dort das Atemhalten die Tauchzeit bestimmt. Er spart Sauerstoff, hebt aber das Grundproblem nicht auf: Atemanhalten senkt auch die Herzleistung, und die Untersuchungen zeigen eine verringerte Kontraktilität der linken Herzkammer. Der Körper hält also nicht unbegrenzt durch, sondern streckt nur die verfügbare Zeit. Als Grundlage für die Planung eines Tauchgangs taugt der Reflex nicht: Er ist eine physiologische Besonderheit, keine planbare Sicherheitsreserve.

Risiken

Herzrhythmusstörungen sind beim Atemhalten des Menschen häufig. Die gesteigerte Aktivität des Parasympathikus wird mit zusätzlichen Herzschlägen in Verbindung gebracht, im EKG zeigen sich ST-Senkungen, erhöhte T-Wellen und positive U-Wellen. Als Faktoren gelten die Kältereizung des Gesichts, die Verlagerung von Blut in den Brustraum, das das Herz dehnt, und die steigende Nachlast durch die Gefäßverengung. Die Gefäßverengung hebt den Blutdruck, die Bradykardie gleicht das teilweise aus. Bei hoher Belastung im Wasser kann außerdem ein Lungenödem auftreten, das mit stärkerem Blutfluss und höherem Druck in der Lunge zusammenhängt. Wer Herzrhythmusstörungen kennt, lässt die Tauchtauglichkeit ärztlich klären.

Wie stark verlangsamt der Tauchreflex den Herzschlag beim Menschen?
Beim Menschen sinkt die Herzfrequenz um 10 bis 25 Prozent. Das ist deutlich weniger als bei Robben, die von etwa 125 auf bis zu 10 Schläge pro Minute herunterkommen. Atemhalten ohne Wasser im Gesicht verursacht nur eine milde Bradykardie.
Löst jedes Eintauchen den Reflex aus?
Nein. Der Auslöser ist das Kühlen und Benetzen von Nase und Gesicht beim Atemanhalten. Das Kühlen der Gliedmaßen allein bewirkt es nicht. Bei eingetauchtem Gesicht und weiterer Atmung wächst die Reaktion mit sinkender Wassertemperatur. Am stärksten fällt sie beim Atemhalten mit benetztem Gesicht aus.
Ist der Tauchreflex dasselbe wie der Kälteschock?
Nein. Die Kälteschockreaktion, die auf plötzlichen Kältekontakt folgt, ist eine eigene, verwandte Reaktion. Wie beide zusammenspielen, behandelt dieser Eintrag nicht.
Können Kinder den Tauchreflex stärker nutzen?
Säuglinge bis etwa sechs Monate zeigen eine schwächere Reaktion. Kinder überleben Sauerstoffmangel unter Wasser tendenziell länger als Erwachsene. Der Mechanismus ist umstritten und könnte mit einer Hirnkühlung zusammenhängen, ähnlich dem Schutz bei tiefer Unterkühlung.

Quellen

  • Wikipedia: Mammalian diving reflex — die drei Bausteine, Auslöser beim Menschen, Herzfrequenzsenkung um 10 bis 25 Prozent, Trigeminus- und Vagusnerv, Wassertemperaturabhängigkeit, Vergleich mit Robben (etwa 125 auf bis zu 10 Schläge pro Minute, etwa dreifaches Blutvolumen), Säuglinge, Kinder, Herzrhythmusstörungen, Lungenödem, Sama-Bajau und Haenyeo.
Über Divemaster Tom 31 Artikel
Tom führt zu Tauchplätzen, Wracks und Tauchreisezielen und schreibt auf, was man vor Ort wissen muss: Einstieg, Bedingungen, Regeln. Lange Jahre Divemaster, heute SSI Open Water Scuba Instructor und CMAS-Tauchlehrer.