Hitzekrankheit im Überblick

VonKathleen Yip, MD, David Geffen School of Medicine at UCLA;
David Tanen, MD, David Geffen School of Medicine at UCLA
Reviewed ByDiane M. Birnbaumer, MD, David Geffen School of Medicine at UCLA
Überprüft/überarbeitet Geändert Mai 2025
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Zur Hitzekrankheit gehören eine Reihe von Erkrankungen, die in ihrem Schweregrad von Muskelkrämpfen über Hitzeerschöpfung bis hin zu Hitzschlag (was ein lebensbedrohlicher Notfall sein kann) reichen. Laut den U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) traten zwischen 2018 und 2020 3.066 hitzebedingte Todesfälle auf (1). In den nächsten Jahrzehnten wird ein deutlicher Anstieg der Zahl erwartet, da der Klimawandel die Häufigkeit, Intensität und Dauer von Hitzewellen erhöht (2).

Patienten mit Hitzeerschöpfung behalten die Fähigkeit zur Wärmeableitung und haben eine normale Funktion des Zentralnervensystems (ZNS). Bei einem Hitzschlag, versagen die Kompensationsmechanismen für die Wärmeableitung und die ZNS-Funktion ist beeinträchtigt. Bei allen Patienten mit Hyperthermie (erhöhte Körpertemperatur) und verändertem mentalen Status sollte ein Hitzschlag in Betracht gezogen werden. Andere mögliche Diagnosen sind maligne Hyperthermie, neuroleptisches malignes Syndrom, Serotonin-Syndrom und thyreotoxische Krise, die alle lebensbedrohlich sein können.

Literatur

  1. 1. QuickStats: Percentage Distribution of Heat-Related Deaths,* by Age Group - National Vital Statistics System, United States, 2018-2020. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2022;71(24):808. Published 2022 Jun 17. doi:10.15585/mmwr.mm7124a6

  2. 2. Khatana SAM, Szeto JJ, Eberly LA, et al. Projections of Extreme Temperature-Related Deaths in the US. JAMA Netw Open. 2024;7(9):e2434942. Published 2024 Sep 3. doi:10.1001/jamanetworkopen.2024.34942

Pathophysiologie von Hitzeerkrankungen

Wärmeaufnahme erfolgt durch:

  • die Umwelt

  • den Metabolismus

  • Muskelaktivität

Wärmeabgabe erfolgt über die Haut durch folgende Mechanismen:

  • Strahlung: Unmittelbarer Transfer von Körperwärme in eine kühlere Umgebung mittels Infrarotstrahlung, einem Prozess, der keine Luftbewegung oder direkten Kontakt benötigt

  • Verdampfung: Kühlung durch Wasserverdampfung (z. B. Schweiß)

  • Konvektion: Übertragung von Wärme an kühlere Luft (oder Flüssigkeit), die über freiliegende Haut geht

  • Leitung: Wärmeübertragung auf eine kühlere Oberfläche durch direkten Kontakt

Die Beteiligung eines jeden dieser Mechanismen variiert mit der Umgebungstemperatur und der Luftfeuchtigkeit. Wenn die Umgebungstemperatur niedriger ist als die Körpertemperatur, bietet Strahlung 50-65% der Kühlung. Die Verdunstung, einschließlich der Atmung, trägt in der Regel 15 bis 25% zur Kühlung bei, der konduktive und konvektive Wärmeverlust weitere 15% (1).

Mit zunehmender Umgebungstemperatur nimmt der Anteil der Verdunstungswärmeverluste an der Kühlung zu; bei einer Umgebungstemperatur von > 35 °C wird praktisch die gesamte Wärme durch Verdunstung abgeführt. Die Wirksamkeit des Schwitzens wird jedoch durch die Körperoberfläche und die Umgebungsfeuchtigkeit begrenzt. Wenn die Luftfeuchtigkeit > 75% ist, nimmt die Verdunstungswärmeabgabe deutlich ab (2). Wenn also sowohl die Umgebungstemperatur als auch die Luftfeuchtigkeit hoch sind, steigt das Risiko einer Hitzeerkrankung deutlich an (3).

Der Körper kann große Schwankungen in der Wärmebelastung kompensieren, aber bei längerer oder übermäßiger Hitzeeinwirkung, die die Fähigkeit zur Wärmeableitung übersteigt, steigt die Körperkerntemperatur. Leichte, vorübergehende Erhöhungen der Kerntemperatur sind tolerabel, aber schwere Erhöhungen (typischerweise > 41° C) können zur Denaturierung von Proteinen und zur Freisetzung von entzündlichen Zytokinen führen. Infolgedessen kann es zu einer zellulären Dysfunktion kommen und eine Entzündungskaskade aktiviert werden, die zu einer Multiorganfunktionsstörung führt, ähnlich wie nach einem lang anhaltenden Schock.

Kompensationsmechanismen beinhalten eine Akute-Phase-Reaktion, die die Entzündungsreaktion mäßigt (z. B. durch Stimulation der Synthese von Proteinen, die die Produktion freier Radikale vermindert und die Freisetzung proteolytischer Enzyme hemmt). Ebenso löst eine erhöhte Körperkerntemperatur die Expression von Hitzeschockproteinen aus. Diese Proteine erhöhen vorübergehend die Hitzetoleranz durch noch wenig erforschte Mechanismen (z. B. möglicherweise durch Verhindern von Proteindenaturierung) und durch die Regulation kardiovaskulärer Reaktionen. Bei verlängerter oder extremer Erhöhung der Temperatur sind die Kompensationsmechanismen überlastet; dies begünstigt das Entstehen von Entzündungen und des multiplen Organversagens.

Die Wärmeabgabe wird durch Veränderungen im kutanen Blutfluss und in der Schweißproduktion moduliert. Der kutane Blutfluss liegt bei 200–250 ml/Minute bei normalen Temperaturen, steigt aber bei Hitzebelastung bis zu 7 oder 8 l/Minute (und erleichtert den Hitzeverlust durch konvektive, leitfähige, strahlenförmige und evaporative Mechanismen) was eine deutliche Zunahme des Herzminutenvolumens erfordert. Außerdem erhöht sich bei Hitzestress die Schweißproduktion von vernachlässigbar auf > 2 l/Stunde, was schnell zu schwerer Dehydrierung und Elektrolytverlust führen kann. Allerdings löst eine längere Exposition physiologische Veränderungen zur Anpassung an die Wärmebelastung (Akklimatisierung) aus; z. B. sinken die Natriumwerte im Schweiß um bis zu 60% bei Hitzeakklimatisierung (4, 5).

Literatur zur Pathophysiologie

  1. 1. Cappaert TA, Stone JA, Castellani JW, et al. National Athletic Trainers' Association position statement: environmental cold injuries. J Athl Train. 2008;43(6):640-658. doi:10.4085/1062-6050-43.6.640

  2. 2. Beigtan M, Gonçalves M, Weon BM. Heat Transfer by Sweat Droplet Evaporation [published correction appears in Environ Sci Technol. 2024 May 7;58(18):8114. doi: 10.1021/acs.est.4c03785.]. Environ Sci Technol. 2024;58(15):6532-6539. doi:10.1021/acs.est.4c00850

  3. 3. Casa DJ, DeMartini JK, Bergeron MF, et al. National Athletic Trainers' Association Position Statement: Exertional Heat Illnesses [published correction appears in J Athl Train. 2017 Apr;52(4):401. doi: 10.4085/1062-6050-52.4.07.]. J Athl Train. 2015;50(9):986-1000. doi:10.4085/1062-6050-50.9.07

  4. 4. Buono MJ, Kolding M, Leslie E, et al. Heat acclimation causes a linear decrease in sweat sodium ion concentration. J Therm Biol. 2018;71:237-240. doi:10.1016/j.jtherbio.2017.12.001

  5. 5. Klous L, De Ruiter C, Alkemade P, et al. Sweat rate and sweat composition during heat acclimation. J Therm Biol. 2020;93:102697. doi:10.1016/j.jtherbio.2020.102697

Ätiologie der Hitzekrankheit

Hitzekrankheiten werden durch eine Kombination von erhöhter Wärmezufuhr und vermindeter Wärmeabgabe verursacht (siehe Tabelle Häufige Faktoren, die zu Hitzekrankheiten beitragen).

Eine übermäßige Wärmeaufnahme (oder -produktion) resultiert normalerweise aus übermäßiger Anstrengung, hohen Umgebungstemperaturen oder aus beidem. Medizinische Erkrankungen und die Verwendung von Stimulanzien können die Wärmeproduktion erhöhen.

Eine beeinträchtigte Kühlung kann durch Adipositas, hohe Luftfeuchtigkeit, hohe Umgebungstemperaturen, dicke Kleidung sowie alle Faktoren, die das Schwitzen oder die Verdunstung von Schweiß behindern, verursacht werden.

Klinische Auswirkungen von Hitzekrankheiten werden durch folgende Bedingungen verstärkt:

  • Unfähigkeit, erhöhte kardiovaskuläre Anforderungen zu tolerieren (z. B. aufgrund von Alterung, Herzinsuffizienz, chronischer Nierenerkrankung, Atemwegserkrankungen, Leberversagen, Schwangerschaft)

  • Dehydratation

  • Elektrolytstörung

  • Einnahme bestimmter Substanzen und Medikamente (siehe Tabelle Häufige Faktoren, die zu Hitzekrankheiten beitragen)

Ältere und ganz junge Menschen haben ebenfalls ein erhöhtes Risiko. Ältere Erwachsene haben ein hohes Risiko, weil sie häufig Medikamente verwenden, die das Risiko erhöhen können, häufiger von Dehydratation und Herzinsuffizienz betroffen sind sowie einen altersbedingten Verlust an Hitzeschockproteinen erleben. Kinder besitzen ein hohes Risiko aufgrund ihrer größeren Oberfläche-zum-Körpermasse-Verhältnis (was zu einem größeren Wärmegewinn aus der Umgebung an einem heißen Tag führt) und langsamerer Schweißproduktion. Kinder sind langsamer zu akklimatisieren und reagieren weniger auf Durst. Sowohl ältere Menschen als auch Kleinkinder können relativ unbeweglich sein und somit Schwierigkeiten haben, eine heiße Umgebung zu verlassen.

Auch soziale Faktoren tragen erheblich zu hitzebedingten Erkrankungen bei. So haben beispielsweise Obdachlose oder Menschen, die in bestimmten Wohnanlagen leben, keinen Zugang zu einer Klimaanlage. Urbane Hitzeinseln mit wärmeabsorbierenden Oberflächen (wie dunkle Gebäude und Asphalt) und wenig Vegetation können die Temperaturen drastisch erhöhen. Diese Hitzeinseln befinden sich häufig in einkommensschwachen Gebieten und in Gemeinschaften mit farbiger Bevölkerung (1).

Tabelle
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Hinweis zur Ätiologie

  1. 1. Hsu A, Sheriff G, Chakraborty T, et al. Disproportionate exposure to urban heat island intensity across major US cities [published correction appears in Nat Commun. 2021 Jun 28;12(1):4104. doi: 10.1038/s41467-021-23972-6.]. Nat Commun. 2021;12(1):2721. Published 2021 May 25. doi:10.1038/s41467-021-22799-5

Prävention von Hitzekrankheit

Ärzte sollten die folgenden Maßnahmen empfehlen, um Hitzekrankheit zu verhindern (1, 2, 3):

  • Sorgen Sie für eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr, bevor Sie mit der Aktivität beginnen. Während der Aktivität sollte sich die Flüssigkeitsaufnahme am Durst orientieren, um den Gewichtsverlust auf < 2% des Ausgangsgewichts zu begrenzen (1).

  • Tragen Sie nach Möglichkeit leichte, locker sitzende Kleidung.

  • Ändern Sie die Umgebung (z. B. Ruhepausen in schattigen Bereichen) und ziehen Sie die Kleidung aus, um den Wärmeaustausch zu optimieren, wann immer dies möglich ist. Die Verdunstung kann durch Vermeidung von isolierender, einschnürender oder okklusiver Kleidung oder durch den Einsatz von Ventilatoren gefördert werden.

  • Bei übermäßig heißem Wetter sollten insbesondere ältere Erwachsene und Kinder nicht in unbelüfteten Wohnräumen ohne Klimaanlage verweilen. Sie sollten auch nicht in Kraftfahrzeugen in der prallen Sonne zurückgelassen werden.

  • Ein Gewichtsverlust nach körperlicher Betätigung oder anstrengender Arbeit kann zur Überwachung einer Dehydratation herangezogen werden; Personen, die 2 bis 3 % ihres Körpergewichts verlieren, sollten daran erinnert werden, zusätzliche Flüssigkeit zu sich zu nehmen (siehe auch die Diskussion zur Natriumaufnahme unter Hydratation und Elektrolytersatz) und sollten vor der nächsten Belastung am Folgetag wieder ein Gewicht innerhalb von 1 kg des Ausgangsgewichts erreichen. Wenn ein Mensch > 4% (des Gewichtes) verliert, sollte die Aktivität auf einen Tag begrenzt werden.

Hydratation und Elektrolytersatz

Ausreichend Flüssigkeit und Natrium kann Hitzekrankheiten verhindern. Durst ist ein schlechter Indikator für die Dehydration und die Notwendigkeit eines Flüssigkeitsersatzes während der Belastung, weil Durst nicht stimuliert wird, bis das die Plasmaosmolalität auf 1 bis 2% über dem Normalwert steigt. Daher sollte jeweils nach wenigen Stunden – ungeachtet des Durstes – Flüssigkeit getrunken werden. Da die maximale Nettowasserabsorption im Darm etwa 20 ml/Minute (1200 ml/Stunde—niedriger als die maximale Schwitzrate von 2000 ml/Stunde) beträgt, erfordert eine längere Anstrengung, die sehr hohen Schweißverlust verursacht, Ruhezeiten, die die Schwitzrate verringern und Zeit für die Rehydrierung ermöglichen.

Welche Hydratisierungslösung am besten zu verwenden ist, hängt von dem erwarteten Wasser-und Elektrolytverlust ab, der wiederum von der Dauer und dem Grad der Anstrengung zusammen mit Umweltfaktoren, und ob die Person akklimatisiert ist, abhängt. Für eine maximale Flüssigkeitsaufnahme kann ein kohlenhydrathaltiges Getränk durch den Körper bis zu 30% schneller als reines Wasser absorbiert werden. Ein Getränk mit einer Kohlenhydratkonzentration von 6 oder 7% wird am schnellsten absorbiert. Höhere Kohlenhydratkonzentrationen sollten vermieden werden, weil sie Magenkrämpfe verursachen und die Absorption zu verzögern. Für die meisten Situationen und Aktivitäten ist jedoch Wasser allein als Flüssigkeitszufuhr ausreichend, solange Überwässerung vermieden wird. Signifikante Hyponatriämie ist bei Ausdauersportlern, die freies Wasser trinken, sehr häufig vor, während und nach dem Training ohne Ersatz von Natrium-Verlusten aufgetreten. Besondere Hydratisierungslösungen (z. B. Sportlergetränke) sind nicht erforderlich, aber ihr Geschmack erhöht den Konsum, und ihr gemäßigter Salzgehalt ist hilfreich, wenn der Flüssigkeitsbedarf hoch ist.

Arbeiter, Soldaten, Ausdauersportler oder andere Personen, die kräftig schwitzen, können 20 g Natrium/Tag verlieren, was die Wahrscheinlichkeit für Hitzekrämpfe erhöht; solche Menschen müssen den Natriumverlust mit Getränken und Nahrung ersetzen. Für Sportler, die an Ausdauerwettkämpfen mit einer Dauer von > 2 Stunden teilnehmen, werden Sportgetränke empfohlen, die sowohl Natrium als auch Kalium enthalten. Bei extremeren Umständen wie längerer körperlicher Belastung bei nicht akklimatisierten Personen kann eine orale Salzlösung verwendet werden. Die ideale Konzentration ist 0,1% Natriumchlorid, das durch Auflösen einer 1-g Salztablette oder eines Viertel Teelöffels Kochsalz in einem Liter (oder Quart) Wasser hergestellt werden kann. Diese Lösung sollte unter mäßigen bis extremen Umständen getrunken werden. Ungelöste Salztabletten sollten nicht aufgenommen werden. Sie reizen den Magen, können Erbrechen verursachen und behandeln nicht die zugrunde liegende Dehydrierung (4, 5, 6).

Tipps und Risiken

  • Orale Salzlösungen können bei längerer Anstrengung von Arbeitern, Soldaten und Ausdauersportlern verwendet werden; für Sportler, die an Wettkämpfen von > 2 Stunden teilnehmen, werden natrium- und kaliumhaltige Sportgetränke empfohlen. Sportgetränke können hilfreich sein, sind aber in der Regel bei kürzeren Belastungen nicht erforderlich.

Akklimatisierung

Wenn die Schwere und Dauer der in der Hitze verrichteten Arbeit allmählich anwächst, tritt schließlich eine Akklimatisierung ein, was die Menschen in die Lage versetzt, sicher bei Temperaturen zu arbeiten, die zuvor intolerabel oder lebensbedrohlich gewesen wären. Um den maximalen Nutzen zu erreichen, erfordert die Akklimatisierung in der Regel 7 bis 14 Tage in der heißen Umgebung mit progressiver Zunahme der Intensität und Dauer (bis zu 1 bis 2 Stunden) der körperlichen Aktivität (1, 4). Durch die Akklimatisierung wird die Schweißmenge (und damit die Kühlung) bei einer bestimmten Anstrengung deutlich erhöht und der Elektrolytgehalt des Schweißes sowie das Risiko einer Hitzeerkrankung deutlich gesenkt. Menschen, die nicht akklimatisiert sind, leiden bei längerer Anstrengung eher unter Hitzekrämpfen oder anderen Hitzekrankheiten und müssen möglicherweise ihre Natriumzufuhr erhöhen.

Tipps und Risiken

  • Nicht akklimatisierte Menschen leiden bei längerer Anstrengung eher unter Hitzekrämpfen und Hitzekrankheiten und müssen möglicherweise ihre Natriumzufuhr erhöhen.

Mäßigung des Aktivitätsniveaus

Wenn möglich, sollten die Menschen ihr Bewegungsniveau anpassen, basierend auf die Umwelt und Zubehör, das den Wärmeverlust beeinträchtigt (z. B. Brandbekämpfung oder Chemikalienschutzbekleidung) und getragen werden muss. Arbeitszeiten sollten verkürzt und Ruhezeiten erhöht werden, wenn

  • die Temperatur ansteigt

  • die Luftfeuchtigkeit steigt

  • Die Arbeitsbelastung wird intensiver

  • Die Sonneneinstrahlung intensiviert sich

  • Keine Luftbewegung vorhanden

  • Schutzkleidung oder -ausrüstung wird getragen

Der beste Indikator für Umweltwärmebelastung ist die Wet Bulb Globe Temperature (WBGT), die allgemein von Militär, Industrie und Sport verwendet wird. Neben der Temperatur spiegelt der WBGT-Index die Auswirkungen von Feuchtigkeit, Wind und Sonnenstrahlung wieder. Die WBGT kann als Leitfaden für empfohlene Aktivität verwendet werden (siehe Tabelle "Wet Bulb Globe Temperature" und empfohlener Aktivitätslevel). Faktoren wie Kleidung oder Trainingsintensitäten müssen individuell berücksichtigt werden (2).

Obwohl die WBGT komplex ist und möglicherweise nicht zur Verfügung steht, kann sie basierend allein auf Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit unter sonnigen Bedingungen und wenn der Wind leicht ist, eingeschätzt werden (siehe Abbildung "Wet bulb globe temperature" basierend auf Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit).

"Wet bulb globe temperature" basierend auf Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit

Die Werte werden von einer ungefähren Formel abgeleitet, die von Temperatur und Luftfeuchtigkeit abhängt, die bei vollem Sonnenschein und einem leichten Wind gültig ist. Hitzestress kann unter anderen Bedingungen überschätzt werden.

Tabelle
Tabelle

Literatur

  1. 1. Eifling KP, Gaudio FG, Dumke C, et al. Wilderness Medical Society Clinical Practice Guidelines for the Prevention and Treatment of Heat Illness: 2024 Update. Wilderness Environ Med. 2024;35(1_suppl):112S-127S. doi:10.1177/10806032241227924

  2. 2. Leon LR, Kenefick RW. Pathophysiology of Heat-Related Illnesses. (2016). In Auerbach PS (Ed.), Auerbach's Wilderness Medicine, 7th ed. Elsevier.

  3. 3. Bauman J, Spano S, Storkan M. Heat-Related Illnesses. Emerg Med Clin North Am. 2024;42(3):485-492. doi:10.1016/j.emc.2024.02.010

  4. 4. Casa DJ, DeMartini JK, Bergeron MF, et al. National Athletic Trainers' Association Position Statement: Exertional Heat Illnesses [published correction appears in J Athl Train. 2017 Apr;52(4):401. doi: 10.4085/1062-6050-52.4.07.]. J Athl Train. 2015;50(9):986-1000. doi:10.4085/1062-6050-50.9.07

  5. 5. Backer H, Shlim D. CDC Yellow Book: Extremes of Temperature. Accessed March 12, 2025.

  6. 6. American Dietetic Association; Dietitians of Canada; American College of Sports Medicine, Rodriguez NR, Di Marco NM, Langley S. American College of Sports Medicine position stand. Nutrition and athletic performance. Med Sci Sports Exerc. 2009;41(3):709-731. doi:10.1249/MSS.0b013e31890eb86

Wichtige Punkte

  • Wenn die Umgebungstemperatur > 35° C ist, beruht die Kühlung weitgehend auf Verdunstung, aber wenn die Luftfeuchtigkeit > 75% ist, nimmt die Verdunstung deutlich ab; daher ist das Risiko für Hitzekrankheiten hoch, wenn sowohl die Temperatur als auch die Luftfeuchtigkeit hoch sind.

  • Zu den zahlreichen Risikofaktoren für Hitzeerkrankungen zählen bestimmte Medikamente, Substanzen und Erkrankungen (einschließlich solcher, die den Elektrolythaushalt stören oder die kardiovaskuläre Reserve vermindern) sowie extremes Alter.

  • Prävention beinhaltet Maßnahmen, die der gesunde Menschenverstand gebietet sowie Aufrechterhaltung und Ersatz von Flüssigkeiten und Natrium.

  • Eine Akklimatisierung, die ein tägliches Training für 7 bis 14 Tage erfordert, vermindert das Risiko für eine Hitzekrankheit nachhaltig.

  • Aktivitätsniveaus sollten mit ansteigender Temperatur, Feuchtigkeit, Sonneneinstrahlung sowie der Menge der Kleidung oder Ausrüstung eingeschränkt werden, und wenn sich die Luftbewegung verringert.

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