Was ist Kalte Thermogenese? Vorteile von Kälte + Studien

Die Kalte Thermogenese oder die Erzeugung von Wärme durch Kälteeinwirkung ist in letzter Zeit ziemlich populär geworden.

Was ist dran an diesem Biohack und wie viel Hype steckt hinter der kalten Thermogenese?

Die Kältetherapie ist keine neue Erfindung. Heilung durch Kälte gehört zu den ersten medizinischen Behandlungen des Menschen. Der Edwin Smith Papyrus (3500 v. Chr.), der älteste medizinische Text, erwähnte bereits wiederholt die Kältetherapie (1).

Bis Ende der 1980er Jahre blieb die Kältebehandlung jedoch von der modernen, allopathischen Medizin relativ unbeachtet (2).

In jüngster Zeit wird die Kältetherapie zunehmend eingesetzt, um verschiedene Arten von neurologischen Erkrankungen zu verhindern oder abzuschwächen (3).

Dennoch bleiben die zahlreichen Vorteile der Kältetherapie von konventionellen Medizinern relativ ungenutzt.

In diesem Artikel beschäftigen wir uns heute mit der kalten Thermogenese und zeigen dir, wie du Kälte nutzen kannst, um deine Gesundheit und Leistungsfähigkeit zu optimieren.

Wie funktioniert die Kalte Thermogenese?

Die Kalte Thermogenese ist die Erzeugung von Körperwärme während und nach der Kälteeinwirkung des Körpers.

Der Körper muss bei Kälteeinwirkung Wärme produzieren, da alle physiologischen und biochemischen Systeme so konzipiert sind, dass sie bei einer optimalen Temperatur von etwa 37° C arbeiten.

Im Extremfall geht es dabei um das pure Überleben.

Es gibt zwei Möglichkeiten, wie der Körper den Stoffwechsel erhöht und Wärme produziert: durch die Muskeln und das Zittern, die andere durch die Aktivierung von braunem Fettgewebe.

Braunes Fett ist eine metabolisch aktive Form des Fettgewebe. Die Mehrheit des Fettgewebes bei Erwachsenen ist weißes Fettgewebe, das relativ inaktiv ist. Bis vor kurzem wurde angenommen, dass nur Säuglinge und Kinder beträchtliche Mengen an braunem Fett mit sich führen, aber es wurde festgestellt, dass auch Erwachsene es haben (4).

Die Kälteeinwirkung aktiviert braunes Fett und erhöht dabei den Stoffwechsel.

Die Exposition gegenüber einer Lufttemperatur von 19°C beim Tragen von leichter Kleidung (T-Shirt und Unterwäsche) führte zu einem Anstieg des Energieverbrauchs um ca. 30% – die Basalrate betrug 1446 Kalorien pro Tag, und diese stieg um 410 Kalorien.

Der BAT (Brown Adipose Negative) Gruppenanstieg betrug nur etwa 40 Kalorien.

Würde dieser erhöhte Energieaufwand oft genug wiederholt werden, würden große Mengen an Kalorien verbrannt. Aber um zusätzliche 400 Kalorien pro Tag zu verbrennen, müsste man vermutlich 24 Stunden am Tag in Unterwäsche in einem Kühlraum sitzen.

Wasser hat eine hohe Wärmekapazität, die höher ist als Luft. Das bedeutet, dass kaltes Wasser den Körper in kürzerer Zeit kälter macht als beispielsweise kalte Luft.

Kalte Duschen oder ein Eisbad sind daher eine effizientere Art, den Körper zu kühlen. Im Extremfall führt kaltes Wasser auch schneller zum Tod, als die Einwirkung von kalter Luft. Angeblich hatte ein Pilot, der während des Zweiten Weltkriegs in der Nordsee abgeschossen wurde, nur ein oder zwei Minuten Zeit, um aus dem Wasser zu kommen, bevor er starb.

Also, was passiert mit Menschen, die sich absichtlich kaltem Wasser aussetzen?

Das Eintauchen des ganzen Körpers in 20°C kaltes Wasser verursacht eine nahezu Verdoppelung (93%) des Stoffwechsels. Wenn das über 24 Stunden fortgesetzt würde, könnte das bedeuten, dass 1500 mehr Kalorien verbrannt werden (5).

Bei 14°C kaltem Wasser steigerte das den Stoffwechsel sogar um unglaubliche 350% oder das 4,5-fache. Das ist das Äquivalent von 6750 zusätzlichen Kalorien täglich, oder etwa 280 Kalorien pro Stunde.

Kalte Dusche

Kalte Duschen haben das Potenzial, Depressionen, chronische Müdigkeit und möglicherweise sogar Krebs durch ihre Auswirkungen auf das Immunsystem zu behandeln.

Kalte Duschen sind nicht so effektiv wie das vollständige Eintauchen in kaltes Wasser zur Erhöhung des Stoffwechsels, aber sie bieten eine relativ gute Alternative.

Ich persönlich nehme täglich eine kalte Dusche am Morgen. Ich habe vor kurzem die Temperatur des Wassers in meiner Dusche gemessen, wenn ich auf maximale Kälte einstelle, und es waren 19°C. Diese Temperatur fühlt sich für die ersten Sekunden ziemlich unangenehm und kalt an, aber man gewöhnt sich schnell daran.

Wie bereits erwähnt, verursacht eine einstündige Kälteeinwirkung einen Anstieg des Stoffwechsels um etwa 30%. Da Wasser in dieser Hinsicht effizienter ist als Luft, können wir annehmen, dass 5 Minuten in einer kalten Dusche den gleichen Effekt hat wie wenn ich eine Stunde draußen bei kühlen Temperaturen sitzen würde. Während dies Rätselarbeit ist, nach meiner subjektiven Erfahrung zu urteilen, ist sie im Mittelpunkt.

Abgesehen von einen Kaffee (ich bevorzuge Bulletproof Coffee) gibt es nichts Besseres als eine schöne kalte Dusche, um morgens in Schwung zu kommen. Sie holt dich aus diesem weichen Kokon der Wärme und treibt sofort die Müdigkeit aus deinen Knochen. Nach einer kalten Dusche am Morgen bist du garantiert wach und bereit für den Tag.

Aber hilft sie dir auch, um mehr Fett zu verbrennen?

Wenn mein Stoffwechsel bei einer kalten Dusche um 30% steigt, und dieser Anstieg eine Stunde andauert, dann verbrenne ich 21 zusätzliche Kalorien durch kaltes Duschen. Also nein, das wird mir nicht helfen, mehr Fett zu verbrennen.

Wenn ich eine Dusche bei einer kälteren Temperatur, sagen wir 14°C nehme, und für eine Stunde unter der Dusche bleibe, und die Erhöhung der Stoffwechselrate zwei Stunden anhielt, dann könnte ich zusätzliche 560 Kalorien verbrennen.

Jetzt kommen wir zwar langsam voran – aber wenn du das nicht jeden Tag machst, wird es wahrscheinlich keinen großen Unterschied in der Kalorienverbrennung bewirken.

Mehr Kalorien verbrennen: Kälte oder Sport?

Viele Menschen interessieren sich vor allem für das Thema Kalte Thermogenese, um mehr Kalorien zu verbrennen, ohne aktiv etwas dafür zu tun.

Mit anderen Worten, erhöhe deinen Stoffwechsel und du wirst im Ruhezustand mehr Fett verbrennen, auch wenn du nur da sitzt.

Doch ganz so einfach ist es leider nicht und es gibt ein paar Probleme bei dieser Denkweise.

Ein Trugschluss ist, dass Bewegung viel mehr Kalorien verbrennt als jede Zunahme des Stoffwechsels durch Kälteeinwirkung.

Die Höhe des Energieaufwands durch Bewegung wird oft in Form von metabolischen Äquivalenten (METs) gemessen. Ein MET ist die Erhöhung des Energieaufwands als Verhältnis zum Grundumsatz.

Sitzen hat einen MET von 1,0. Aktives Gehen und Tennis haben beide einen MET von 5, Joggen und Radfahren einen MET von 10. Noch stärker wirken andere hochintensive Übungen, wie z.B. Sprinten.

Schon moderate Bewegung erhöht den Stoffwechsel um einiges mehr als die Kalte Thermogenese durch sehr kaltes Wasser. Wenn du mehr Fett verbrennen willst, bist du besser beraten, wenn du eine Stunde lang Tennis spielst, als eine kalte Dusche für die gleiche Zeitspanne zu nehmen.

Außerdem wird ein Tennisspiel mit Freunden sicher mehr Spaß machen als unter einer eiskalten Dusche zu stehen.

Der letzte Einwand gegen den Gedanken, den Stoffwechsel zur Fettverbrennung zu erhöhen, ist derselbe wie beim Sport:

Es ist leider sehr einfach, die Kalorien, die man verbrannt hat, durch mehr Essen wieder gutzumachen.

Ein erhöhter Stoffwechsel durch Kalte Duschen hat in dieser Hinsicht keinen Vorteil gegenüber Sport und Bewegung. Wenn du deine Nahrungsaufnahme nicht kontrollierst, dann wird nichts, was du tust, viel für die Gewichtsabnahme ausmachen.

Die gesundheitlichen Vorteile der Kälteeinwirkung

1. Kälte hilft beim Fettabbau

Jeder Mensch hat einen Vorrat an aktivem braunem Fettgewebe (BAT). Im Gegensatz zu weißem Fett, das Energie speichert und den größten Teil des Körperfetts ausmacht, ist braunes Fett aktiv bei der Verbrennung von Kalorien und der Nutzung von Energie (6).

Braunes Fett kann im Wesentlichen Kalorien aus der Nahrung in Wärme umwandeln. Es erzeugt Wärme, indem es Proteine, insbesondere UCP1, innerhalb der Mitochondrienmembran abkoppelt (7, 8).

Tatsächlich zeigen Studien, dass die Kältebelastung die BAT-Aktivität erhöht, was zu einem erhöhten Kalorienverbrauch führt. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass zum Beispiel regelmäßige kalte Duschen ein akzeptabler und wirkungsvoller Weg sein könnten, um die derzeitige Adipositasepidemie anzugehen und die Fettleibigkeit unserer heutigen Gesellschaft zu bekämpfen (9).

Tatsächlich ist ein Mangel an braunem Fettgewebe mit Fettleibigkeit verbunden (10).

Kälteeinwirkung verursacht Zittern und fördert die Thermogenese. Diese Prozesse erhöhen nachweislich den Kalorienverbrauch (11).

Bei einer Studie wurden Mäuse in zwei Gruppen aufgeteilt. Die eine Gruppe wurde kalten Temperaturen ausgesetzt und die andere normalen Temperaturen. Die Mäuse, die kalten Temperaturen ausgesetzt waren, aßen viel mehr Kalorien, wogen aber weniger (12).

Die Kälteeinwirkung führt auch zu einem erhöhten Adiponectinspiegel, einem Protein, das die Fettverbrennung erhöht. Niedrige Adiponectin-Werte im Körper, sind mit Fettleibigkeit verbunden (13).

In einer Studie hatten Probanden, die Kälte ausgesetzt waren, eine 80%ige Steigerung ihres Stoffwechsels gegenüber der Kontrollgruppe, die warmen Temperaturen ausgesetzt war (14).

Wenn du dein braunes Fettgewebe aktivieren und maximieren willst, kannst du Capsinoide einnehmen, wie z.B. Chili-Extrakt. Der Bittermelonen-Extrakt wirkt auch synergistisch mit der Kälte, um mehr braunes Fett zu erzeugen (15).

2. Kälte bekämpft Entzündungen

Wie bereits erwähnt, erhöht die Einwirkung von kalten Temperaturen das Protein Adiponectin. Dieses hilft nachweislich, Entzündungen im Körper zu verhindern (16).

Eine weitere Studie ergab, dass ein Training in der Kälte die Entzündungsreaktion in normalen Temperaturbedingungen reduziert (17).

Dieselbe Studie ergab, dass das Training in der Kälte nach einer bestimmten Zeit die Entzündungsreaktion erhöhen kann.

Die Dosis ist wichtig! Mehr dazu weiter unten.

Kälteeinwirkung kann außerdem die entzündungsfördernden Faktoren wie TNF-α, IL-6 und IL-8 senken.

3. Kälte erhöht die Lebensdauer

Eine Studie ergab, dass Fliegen doppelt so lange lebten, wenn sie bei 21°C anstatt bei 27°C gehalten wurden (18).

Eine Studie mit Würmern fand heraus, dass ein Temperaturabfall von 5°C die Lebensdauer um 75% verlängerte (19).

Eine Reihe von Studien an Insekten haben ebenfalls einen negativen Zusammenhang zwischen zu hoher Temperatur und der Lebensdauer festgestellt (20, 21).

Fische scheinen auch bei niedrigeren Temperaturen länger zu leben.

So zeigte beispielsweise eine Studie, dass ein Temperaturabfall von 6 °C die durchschnittliche Lebensdauer der Fische um 75 % erhöht hat (22).

In einer Studie aus dem Jahr 1986 tauchte ein Forscher seine Laborratten täglich für vier Stunden lang in kaltes Wasser. Die Ratten verbrannten dabei so viele zusätzliche Kalorien, dass sie 50% mehr aßen als die Ratten aus der Kontrollgruppe.

Die Ratten, die täglich Kälte ausgesetzt waren, wogen weniger als die Kontrollratten und lebten 10% länger (23).

Eine weitere Studie senkte die Kerntemperatur von Mäusen um 0,3 °C (Männer) und 0,34 °C (Frauen), was zu einer Erhöhung der durchschnittlichen Lebensdauer um 12 bzw. 20 % führte (24).

Eine erhöhte Langlebigkeit durch Kälte kann hormonell bedingt sein. Die Hormesis-Hypothese bezieht sich auf die paradoxe Anpassung, die Lebewesen stärker und effizienter macht, wenn sie Umweltbelastungen ausgesetzt sind (25).

Andere Forscher bevorzugen die “Rate of Living Hypothese”. Diese Theorie legt nahe, dass eine niedrigere Temperatur die Langlebigkeit fördert, indem sie die Reaktionsgeschwindigkeit verschiedener Stoffwechselprozesse verlangsamt. Das bedeutet weniger Nebenprodukte des Stoffwechsels, wie z.B. reaktive Sauerstoffspezies (ROS) (26).

Alternativ kann eine erhöhte Langlebigkeit durch Kälteeinwirkung auf eine Modulation von Genen wie TRPA-1 und DAF-16 zurückzuführen sein (27).

4. Kälteeinwirkung stärkt das Nervensystem

Der Anstieg der Fettverbrennung bei Kälteeinwirkung wird durch das Sympathikus (sympathische Nervensystem) moduliert (28).

Kalte Temperaturen wirken wie ein mildes Training für das Nervensystem, das sich anpasst und stärkt.

Wim Hoff (“The Iceman”) hat der Welt gezeigt, dass eine Person durch spezifische Trainingstechniken mit Kälteeinwirkung und Atemtechniken in der Lage ist, das autonome Nervensystem zu kontrollieren.

Bevor diese Forschung an Wim durchgeführt wurde, wurde angenommen, dass das autonome Nervensystem weitgehend außerhalb der bewussten Kontrolle liegt.

5. Kälte beschleunigt die Regeneration

Zu den physiologischen Effekten der Kältetherapie gehört die Senkung der Durchblutung, Schwellungen, Entzündungen, Muskelkrämpfe und des Stoffwechselbedarfs (29).

Es gibt einige Hinweise darauf, dass Eis plus zusätzliche Bewegung die Heilung nach einer Verstauchung oder Operation des Knöchels beschleunigt (30).

Die Kälteeinwirkung wirkt sich positiv auf muskuläre Enzyme aus, die mit Muskelschäden verbunden sind (z.B. Kreatinkinase und Laktatdehydrogenase) (31).

Eine Metastudie betrachtete 360 Menschen, die sich nach Widerstandstraining, Radfahren oder Laufen entweder ausruhten oder in kaltes Wasser eintauchten. 24-minütige Kaltwasserbäder (10-15°C) verhinderten Muskelkater nach den Übungen (32).

Bei Profisportlern ist es gang und gäbe, das sie nach einem Training oder Wettkampf in ein Eisbad (Eistonne) gehen, um die Regeneration zu fördern.

6. Kälte reguliert den Blutzuckerspiegel

Bei Kälte wird der Adiponectinspiegel erhöht. Eine Studie ergab, dass der Adiponectinspiegel nach der Kältebelastung um 70% steigt.

Das ist besonders vorteilhaft, da Adiponectin ein Protein ist, das an der Regulierung des Blutzuckers beteiligt ist (33).

Bei Studien an Ratten erhöhte die Kälteexposition die Glukoseaufnahme im peripheren Gewebe – (durch Verbesserung der Glukoseinoxidation über insulinunabhängige Wege). So kann die Kälteexposition während eines Intervallfastens von Vorteil sein, da das Fasten die periphere Insulinresistenz verursachen kann (34).

Kälteeinwirkung kann außerdem die Reaktion des Körpers auf Insulin verbessern, so dass Glukose schneller aus dem Blut entfernt werden kann (35).

Ein kaltes Bad oder Dusche ist eine der schnellsten Möglichkeiten, wie du deinen Blutzuckerspiegel senken und die Insulinempfindlichkeit erhöhen kannst.

7. Kälte verbessert die Schlafqualität

Natürliche tägliche Temperaturschwankungen des Körpers sind ein wichtiger Regulator der Schlafzyklen.

Eine niederländische Studie ergab, dass die Teilnehmer durch die Abkühlung der Körperkerntemperaturen den erholsamen Tiefschlaf (Slow-Wave Sleep) verdoppeln konnten (36).

Die gemeinnützige National Sleep Foundation empfiehlt, für einen besseren Schlaf die Zimmertemperatur im Schlafzimmer zwischen 15 und 20 Grad Celsius zu halten (37).

8. Kälte stärkt das Immunsystem

Studien haben gezeigt, dass die Kälteexposition die Anzahl und Aktivität der natürlichen Killerzellen erhöht.

Als Killerzellen werden Zellen des Immunsystems bezeichnet, die veränderte Körperzellen – von Krankheitserregern befallene Zellen oder Krebszellen – erkennen und deren Tod herbeiführen.

Die Kälteexposition erhöht auch den Gehalt an weißen Blutkörperchen und zirkulierendem IL-6.

Eine Studie untersuchte die Auswirkungen von täglichen kalten Wasserbädern (14°C für 1 Stunde) auf das Immunsystem über einen Zeitraum von 6 Wochen. Die Teilnehmer hatten das Niveau von IL-6, CD3, CD4, CD8, aktivierten T- und B-Lymphozyten erhöht, was auf ein aktiveres und gestärktes Immunsystem hindeutet (38).

Die sportliche Betätigung vor der Kältebelastung verstärkt die immunstimulierende Wirkung der Kältetherapie sogar.

Eine erhöhte Funktion des Immunsystems könnte auf einen erhöhten Adrenalinspiegel durch Kälteeinwirkung zurückzuführen sein.

9. Kältebelastung fördert die Entgiftung

Eine Studie ergab, dass Menschen, die regelmäßig in eiskaltem Wasser schwimmen, relativ hohe Mengen an reduziertem Glutathion haben, einem Antioxidans, das für die Entgiftung des Körpers unerlässlich ist (39).

Die Kryotherapie kann den Antioxidantienstatus verbessern, so dass der Körper mit freien Radikalen besser umgehen kann (40).

10. Kälte reduziert Schmerzen

Kälte verbesserte die Lebensqualität von Patienten mit Phantomschmerzen in den Gliedmaßen signifikant (41).

Die Kältekompressionstherapie bietet mehr Schmerzlinderung als herkömmliche, alternative Interventionen (42).

Allein die Kälteanwendung kann bei der Schmerzlinderung im Zusammenhang mit Migräneanfällen wirksam sein (43).

11. Kälte kann die Knochengesundheit erhöhen

Einige Forscher haben vorgeschlagen, dass ein altersbedingter Rückgang der Knochengesundheit auf einen Verlust von braunem Fett zurückzuführen ist (siehe oben).

Daher liegt es nahe, dass die regelmäßige Kältebelastung ein wichtiges Instrument zur Erhaltung der Knochengesundheit im Alter sein könnte (44).

12. Kältebelastung erhöht die Willenskraft

Dieser Vorteil ist anekdotisch und wird nicht durch wissenschaftliche Forschung gestützt.

Viele Leser von Brainperform und ich haben eine enorme Zunahme der Willenskraft durch das regelmäßige kalte Duschen festgestellt.

Niemand will in eine kalte Dusche gehen. Jeden Morgen unter eiskaltem Wasser zu stehen, trainiert dein Gehirn, Dinge zu tun, die es nicht tun will, wenn die Belohnungen groß genug sind.

Diese Einstellung wirkt sich dann positiv auf andere Bereiche deines Lebens aus.

Fazit

Kalte Thermogenese ist beim Biohacking ein beliebtes Thema.

Bestimmte Personen in der Welt des Biohackings haben viel Hype über die kalte Thermogenese hervorgerufen, wahrscheinlich weil sie neu und anders ist und die Menschen verzweifelt nach Lösungen für den Fettabbau suchen.

Wie wir gesehen haben, ist die kalte Thermogenese keineswegs ein Allheilmittel. Es kostet einiges an Überwindung, sich kaltem Wasser auszusetzen. Doch die Vorteile für die Gesundheit sind zahlreich und sollten es wert sein, das zumindest auszuprobieren.

Am besten ist es, die Kältebelastung schrittweise aufzubauen.

Beginne, indem du deine Wohnung nicht komplett aufheizt und regelmäßig Spaziergänge mit minimaler Kleidung machst. Dann gehst du einen Schritt weiter zu den kalten Duschen. Wenn du mit diesen vertraut bist, bist du vielleicht bereit für kalte Bäder und schließlich für extreme Eisbäder im Freien.

Starte deinen Tag also mit einer kalten Dusche. Fünf Minuten reichen. Die positiven Auswirkungen auf deine Gesundheit und dein Leben sind es wert.

Tobias Fendt

Tobias ist der Gründer von Brainperform.de und ein langjähriger Biohacker, Ketorianer und Selbstoptimierer. Er hat schon immer darauf geachtet, seine Ernährung und seinen Schlaf zu verbessern. Seine Erfahrung gibt er in fachlichen Blogposts wieder. Seine Artikel sind durch wissenschaftliche Studien untermauert. Er ist bekannt für seine Bücher “Keto Start” und “Keto Küche”.