Gehirnfrost – Schauriger Schmerz oder kalter Genuss?

Im Winter präferieren die meisten Menschen auf dem Weihnachtsmarkt vermutlich eher einen warmen Glühwein als ein Glas Eiswasser. Schwer zu glauben also, dass bei angenehmeren (Außen-) Temperaturen die meisten Personen eigentlich kühle Getränke bevorzugen. Für manche zu dieser Jahreszeit vielleicht noch schwerer zu glauben, dass Eiscreme oder kalte Drinks vor allem wegen ihrer niedrigen Temperatur zu einem Genuss führen!
Die Freude an der Kälte kann jedoch ganz schnell in heftige Kältekopfschmerzen (manchmal auch Hirnfrost genannt) umschlagen.
Medizinisch wird dies als Kälte-induzierter Kopfschmerz bezeichnet, welcher durch die Aufnahme eines Kältereizes hervorgerufen wird. Und tatsächlich wurden manche Studien dazu extra im Winter durchgeführt, um zu zeigen, dass dies nicht nur während warmen Wetters ausgelöst werden kann.

Kälte-induzierter Kopfschmerz (HICS)

Die internationale Gesellschaft für Kopfschmerzen klassifiziert den Kälte-induzierten Kopfschmerz in zwei Unterarten. Zum einen Kopfschmerzen, welche durch externe kalte Stimuli und zum anderem welche durch das Inhalieren oder die Aufnahme kalter Nahrung verursacht werden. Letzteres wird aus dem Englischen auch als Headache after ingestion of a cold stimulus bezeichnet, kurz HICS.

Ersterer ist vor allem dann zu spüren, wenn man sich im Freien im Winter aufhält, ausgelöst beispielsweise durch frostige Windstöße beim Fahrradfahren oder eisige Wellen, die einem beim Wintersurfen ins Gesicht schwappen (Wer kennt das nicht? :D).

Surfer auf dem Eisbach in München

Es soll in diesem Artikel aber vor allem um die zweite Art von Kopfschmerzen gehen, welche insbesondere durch die kalte Nahrungs- oder Flüssigkeitsaufnahme ausgelöst wird.

Was passiert?

Die genauen Ursachen des HICS sind noch unklar. Die Kühle im Mundbereich aktiviert Kälterezeptoren sensorischer Nerven in der Mundschleimhaut. Durch diese Stimulation wird vermutlich spontan eine verstärkte Durchblutung des Gehirns ausgelöst, was die Hirnhäute schmerzhaft reizen könnte.

Ein ähnlicher schmerzauslösender Krankheitsmechanismus wurde auch lange als Ursache für die Kopfschmerzen bei Migräne vermutet.
Die Kälterezeptoren im Mundbereich sind jedoch anders verschaltet als beispielsweise die der Haut, welche bei Aktivierung zu Zittern, einer verringerten Hautdurchblutung und damit Blässe und Unbehagen führen.

Schmerz ist ungleich Schmerz

Die Qualität1 des Schmerzens variiert dabei abhängig von der Art, wie der Kältereiz aufgenommen wird, von bestehenden Vorerkrankungen (wie, beispielsweise Migräne oder Clusterkopfschmerzen) und vom Alter.
Das Trinken von kaltem Wasser ist dabei effektiver im Auslösen von Schmerzen als das Lutschen von Eiswürfeln.
Dies lässt sich vermutlich dadurch erklären, dass beim Trinken (und Schlucken) des kalten Wassers mehr Nerven durch die Kälte stimuliert werden, als wenn man den Eiswürfel nur im Mund lutscht und so schon angewärmtes Wasser schluckt. Ein möglichst schneller Konsum begünstigt weiterhin das Auftreten der HICS.

Menschen, die an Migräne leiden, sind zudem häufiger betroffen als Menschen mit Clusterkopfschmerzen oder als Personen ohne Vorerkrankungen.2 Man versucht die Korrelation durch Veränderungen in der Regulierung der Gehirndurchblutung zu erklären.

Im Alter verringert sich das Auftreten der HICS. Dieser Effekt ist größer bei Studien, die das Vorkommen nicht selber auslösen, sondern durch Fragebögen abschätzen. Daher ist es möglich, dass man mit der Zeit im Alltag einfach Vermeidungsstrategien erlernt hat, sodass man etwa kalte Substanzen langsamer zu sich nimmt.


Quickfacts HICS

  • meist durch eine schnelle Aufnahme einer kalten Substanz (zum Beispiel Eiscreme in unter 5s) ausgelöst
  • durch ein zeitnahes Einsetzen der Kopfschmerzen (größtenteils innerhalb der ersten 10s) charakterisiert
  • durch ein ebenso schnelles Vergehen der Kopfschmerzen gekennzeichnet (bei 90 % der Personen nach 30s wieder vorüber)
  • je nach aufgenommenen Stimulus (Eiswasser oder -würfel) kann sich der Ort der Schmerzen unterscheiden (vor allem Stirn und Schläfen)
  • als “Heilmittel” wird vor allem das Unterbleiben des schnellen Weiteressens/-trinkens empfohlen oder davor und danach einen Schluck warmes Wasser zu trinken

Doch warum Essen und Trinken wir ungeachtet der potenziellen Schmerzen trotzdem so gern kalte Dinge?

Die Antwort darauf ist mindestens genauso kompliziert wie die Ursache des HICS, weswegen ich jetzt ein bisschen ausholen muss – aber es lohnt sich!

HICS anders zu denken, lohnt sich!

Evolutionär gesehen kommt die Menschheit aus einer warmen Region der Erde. Anpassungen gegen Unterkühlungen wurde daher extrem wichtig, sobald wir neue Lebensräume erschließen wollten. Dies spiegelt sich unter anderem in der deutlich höheren Anzahl von Kälterezeptoren im Vergleich mit Wärmerezeptoren wider. Es sind jedoch die Kälterezeptoren unserer Haut, welche praktisch ausschließlich unser Temperaturempfinden regulieren. Die Kälterezeptoren des Mundbereiches sind anders im Gehirn verschaltet und dienen der Geschmacksempfindung und der Steuerung des Flüssigkeitshaushalts.

Start-Stopp fürs Trinken

An einer ganz bestimmten Stelle im Gehirn, dem Subfornikularorgan (SFO), wird maßgeblich unser Flüssigkeitshaushalt kontrolliert und unser Durstgefühl bestimmt. Das Subfornikularorgan gehört zu einer Gruppe an Arealen im Gehirn3, an denen die Blut-Hirn-Schranke durchlässig ist, sodass biochemische Signale aus dem Blut ausgelesen und verarbeitet werden können. Anhand von Mäusexperimenten konnte gezeigt werden, dass es im SFO zwei Populationen von Neuronen gibt. Stimuliert man die einen, beginnen die Versuchstiere zu trinken, obwohl ihr Flüssigkeitsniveau gut ist. Regt man die anderen Neurone in diesem Bereich an, so stellen die Tiere, obwohl sie durstig waren, sofort das Trinken ein.

Eine weitere Studie demonstrierte daraufhin, dass Nervenzellen aus dem Mund, welche Informationen die Beschaffenheit unserer zugenommenen Nahrung und Flüssigkeit bereitstellen, auch mit den “Durst-Stoppenden”-Neuronen in Verbindung stehen.
Unser Gehirn weiß also schon, bevor die Flüssigkeit tatsächlich über den Darm ins Blut aufgenommen wurde, darüber Bescheid, dass wir etwas getrunken haben.
Die Studie zeigte zudem, dass die Durst-Stoppenden Neurone am stärksten durch kaltes Wasser aktiviert wurden, was in Einklang mit der Erfahrung der meisten Menschen steht.

Kalte Getränke werden präferiert

Kalte Getränke werden warmen gegenüber eindeutig bevorzugt, wenn es darum geht, möglichst schnell den Durst zu löschen.
Bei gleicher Aufnahmemenge reduzieren sie das Durstgefühl und die Mundtrockenheit kurzfristig4 deutlich stärker.
Trotz der besseren Durstlöschung wird jedoch ohne Volumenrestriktion unter sportlicher Aktivität im Mittel 50 % mehr kaltes Wasser getrunken als vergleichbare warme Getränke.
Dieser erst mal paradox klingende Befund lässt sich durch die evolutionär-verankerte angenehme Wirkung (pleasure) des Trinkens erklären. Kalte Getränke werden als besonders durstlöschend empfunden. Da die Flüssigkeitsaufnahme emotional äußerst sinnvoll ist, löst dies ein angenehmes Empfinden aus. Kühle Getränke somit ein besonders starkes gutes Gefühl.

Ironischerweise gilt dies auch für Eiscreme oder kalte Lutscher …
Tatsächlich reicht eine kalte Stimulation der Zunge (zum Beispiel durch Lecken an einem kühlen Metall), um die durstlöschende Aktivität im SFO auszulösen. Dies geht sogar so weit, dass das Kühlen der Zunge für Ratten als positive Verstärkung ausreicht, um bestimmte Dinge zu erlernen.

Fazit

Kalte Getränke und Speisen sind also ein zweischneidiges Schwert. Zum einen lösen sie evolutionär ein gutes Gefühl aus, zum anderen können sie uns höllische Schmerzen bereiten. Die beste Variante ist vermutlich die kühle Erfrischung ganz langsam zu essen und trinken, da der Schmerz von der Aufnahmegeschwindigkeit abhängig ist. Das reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass Kopfschmerzen induziert werden und sorgt für möglichst lange, positive Gefühle.
Letztlich sei noch angemerkt, dass man nicht unbedingt nur kaltes Wasser trinken sollte. Das Trinken von warmen Flüssigkeiten oder die externe Applikation ist nicht schlecht für den Körper, sondern kann sogar bestimmte gesundheitliche Vorteile aufweisen. Aber aufgepasst: Es gibt auch eine seltene Art des Kopfschmerzes, welche durch heiße Bäder ausgelöst wird! 😉

Ein Mann versucht durch Eiskonsum HICS auszulösen.

1: Mit Qualität des Schmerzes ist hier gemeint, wie genau sich der Schmerz anfühlt und wo er auftritt. Ein pochender Schmerz an den Schläfen ist so qualitativ unterschiedlich zu einem stechenden Schmerzen an der Stirn.

2: Tatsächlich existiert auch eine Studie, welche den genau anderen Zusammenhang gefunden haben möchte, als das Patienten und Patinnen mit Migräne weniger häufig an HICS leiden. Dies ist jedoch durch methodische Unterschiede (Alter und Art des Stimulus) zu erklären.

3: Die sogenannten zirkumventrikulären Organe.

4: Kurzfristig meint hier vor den Effekten der tatsächlichen Wasserresorption über den Darm.

Literatur

Eine vollständige Liste der benutzten Literatur kann hier gefunden werden.

Veröffentlicht von

Friedrich Schwarz studiert Humanmedizin und Angewandte Informatik mit Schwerpunkt Neuroinformatik. Aktuell fasziniert ihn die Theorie, dass Humor und Kreativität als Positivfaktoren in der sexuellen Selektion dazu beigetragen haben könnten, dass die menschliche Gehirngröße evolutionär zunahm. Mit dem Schreiben hier probiert er, seine Begeisterung über das Gehirn mit der Welt zu teilen – ob sie möchte oder nicht.

2 Kommentare

  1. Man sollte bei der Betrachtung ob warm oder kalt nicht vergessen zu unterscheiden: Trinke ich , weil ich Durst habe oder trinke ich um mich abzukühlen.
    “Kalte Getränke werden warmen gegenüber eindeutig bevorzugt, wenn es darum geht, möglichst schnell den Durst zu löschen.”

    Das stimmt nur in unseren Breiten, weil die Kola – Werbung mit “eiskalt genießen” erfolgreich war. In den arabischen Ländern wird heißer Tee getrunken.

    Die Flüssigkeitsaufnahme dient dem Schwitzen. Nach einer langen Laufstrecke
    bei der die Läufer dehydriert sind kommt es nach dem Trinken zu Schweißausbrüchen.
    Und warmes Wasser kann man in großen Mengen viel schneller trinken als kaltes Wasser.
    Wer etwas anderes behauptet ist kein Sportler. Vom kalten Wasser bekommt man Magenschmerzen.
    In Spanien isst man zur Mittagszeit keine kalte Suppe, sondern eine lauwarme Suppe.
    Jetzt zum Eis. Hier geht es ums Vergnügen und dem Genuss.
    Wer Durst hat , der trinkt viel Wasser, Eis ist nur zum Vergnügen da.

    Fazit: Durst und Abkühlen hängen zusammen. Man überhitzt, weil nicht genügend Wasser im Körper vorhanden ist um zu Schwitzen.
    Man schwitzt auch noch mehr nach dem Genuss von kaltem Wasser.
    Wer sich abkühlen will, der muss Schwitzen.
    Das interpretieren die Leute falsch als weitere Erhitzung.
    Wenn sich jemand im Sommer die Stirn abtrocknet, dann ist das eigentlich kontraproduktiv. Nur durch das verdunstende Wasser (Schweiß) wird dem Körper Wärme entzogen.

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