Wirksamkeit freiwilliger isokapnischer Hyperpnoe zur Abschwächung von Hypoxämie und akuter Höhenkrankheit in normobarer Hypoxie: eine randomisierte Crossover-Pilotstudie

Atmen für sicherere Hochgebirgstouren

Wer in den Bergen gewandert oder Ski gefahren ist, weiß, dass dünne Luft eine spannende Tour schnell in ein miserables Erlebnis mit Kopfschmerzen, Übelkeit und überwältigender Müdigkeit verwandeln kann. Diese Symptome, bekannt als akute Höhenkrankheit, haben eine einfache Ursache: dem Körper fehlt ausreichend Sauerstoff. Diese Studie untersucht, ob eine bestimmte Form kontrollierten, tiefen Atmens – die freiwillige isokapnische Hyperpnoe – vorübergehend die Sauerstoffkonzentration im Blut erhöhen und die Symptome lindern kann. Das könnte eine einfache, gerätegestützte Ergänzung zu traditionellen Strategien für Bergsteiger, Trekker und Höhenarbeiter sein.

Eine neue Variante des tiefen Atmens

Die Forschenden konzentrierten sich auf eine Atemtechnik, die als freiwillige isokapnische Hyperpnoe (VIH) bezeichnet wird. Im Gegensatz zum normalen tiefen Atmen oder hektischem Hecheln in der Höhe verwendet VIH ein spezielles Handgerät mit einem Reanimationsbeutel zum Wiederatmen. Diese Anordnung ermöglicht sehr schnelles und tiefes Atmen, während der Kohlendioxidgehalt im Blut auf einem sichereren, eher normalen Niveau gehalten wird. Das ist wichtig, weil unkontrollierte Hyperventilation zu viel Kohlendioxid aus dem Körper entfernt und Schwindel sowie andere Nebenwirkungen verursachen kann. VIH wurde bereits als Form des Atemmuskeltrainings für Sportler eingesetzt; hier fragten die Autorinnen und Autoren, ob eine kurze, fünfminütige Sitzung Menschen helfen könnte, besser mit sauerstoffarmen Bedingungen umzugehen, wie sie in hohen Bergen vorkommen.

Ein Hochgebirge im Versuchsraum simulieren

Achtzehn gesunde, körperlich aktive Erwachsene, die normalerweise auf Meereshöhe leben, nahmen an der Studie teil. An zwei getrennten Abenden saß jede Person zwei Stunden in einem speziellen Raum, in dem der Sauerstoffgehalt so abgesenkt wurde, dass Bedingungen in etwa 4.200 Metern Höhe simuliert wurden. In einer Sitzung ruhten die Teilnehmenden einfach in der Kammer. In der anderen führten sie nach einer Stunde eine fünfminütige VIH-Sitzung mit einem isokapnischen Atemgerät durch, das von einer mobilen App angeleitet wurde. Während beider Sitzungen maßen die Forschenden die Sauerstoffsättigung mit einem Fingersensor, entnahmen Blut aus dem Finger, um Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid zu überprüfen, zeichneten Blutdruck und Herzfrequenz auf und befragten die Probanden mit einem standardisierten Fragebogen zu Symptomen der Höhenkrankheit.

Kurzzeitiger Atemstoß, spürbare Sauerstoffsteigerung

Die fünfminütige VIH-Sitzung führte zu einem deutlichen, wenn auch vorübergehenden Anstieg der Sauerstoffwerte. Kurz vor der Atemübung zeigten die meisten Teilnehmenden klinische Hypoxämie – eine Blut­sauerstoffsättigung unter 90 Prozent. Unmittelbar nach VIH sank die Zahl der Personen in diesem Niedrigsauerstoffbereich von 15 auf 4, und die durchschnittliche Sättigung stieg von etwa 86 auf 91 Prozent. Auch der partielle Sauerstoffdruck im Blut nahm zu. Beim Vergleich der Experimental- mit der Kontroll­sitzung zeigte sich, dass die Sauerstoffwerte zur Mitte der Messung, direkt nach der Atemübung, in der VIH-Sitzung höher waren; gegen Ende der vollen zwei Stunden war der Vorteil jedoch verblasst. Die Symptome der akuten Höhenkrankheit waren bei dieser kurzen Exposition insgesamt mild, aber der Anteil der Personen, die die klinische Schwelle für die Erkrankung erfüllten, wurde durch VIH etwa halbiert.

Wie dieser Atemtrick helfen könnte

Die Studie legt nahe, dass VIH die Oxygenierung hauptsächlich dadurch verbessert, dass der Luftstrom in den Lungen stark erhöht wird, während das Wiederatmen im Gerät verhindert, dass der Kohlendioxidgehalt zu stark absinkt. Höhere Sauerstoffsättigungen stehen in anderen Studien in Zusammenhang mit milderen Formen der Höhenkrankheit. Die Autorinnen und Autoren weisen außerdem darauf hin, dass kontrolliertes Atmen die Blut­durchblutung im Gehirn beeinflussen und Stressreaktionen dämpfen kann, was bei Kopfschmerzen, Schlafproblemen und allgemeinem Unwohlsein in der Höhe hilfreich sein könnte. Gleichzeitig fanden sie keine starken Veränderungen des Blutdrucks, und die Verbesserungen der Sauerstoffwerte hielten nach der fünfminütigen Sitzung nicht lange an, was darauf hinweist, dass VIH eher als kurzfristiger Schub denn als dauerhafte Lösung wirkt.

Was das für Bergreisende bedeutet

Für Bergsteiger, Trekker und andere, die in große Höhen aufbrechen, deutet diese Pilotstudie darauf hin, dass eine kurze, geführte, gerätebasierte Tiefenatmung die Blut­sauerstoffsättigung in sauerstoffarmen Umgebungen sicher und vorübergehend erhöhen und frühe Anzeichen der Höhenkrankheit leicht reduzieren kann. Die Studie war jedoch klein, und die simulierte Höhenexposition war zu kurz, um bei den meisten Teilnehmenden starke Symptome auszulösen. Daher mahnen die Autorinnen und Autoren zur Vorsicht: VIH ist noch nicht bereit, bewährte Maßnahmen wie langsamen Aufstieg oder medikamentöse Behandlung zu ersetzen. Vielmehr scheint es ein vielversprechendes, medikamentenfreies Werkzeug zu sein, das eines Tages bestehende Ansätze ergänzen könnte, insbesondere für Personen, die einen vorübergehenden Sauerstoffschub benötigen, während sich ihr Körper an die Höhe anpasst.

Zitation: Kowalski, T., Rębiś, K., Wilk, A. et al. Effectiveness of voluntary isocapnic hyperpnoea for mitigating hypoxemia and acute mountain sickness in normobaric hypoxia: a randomized crossover pilot trial. Sci Rep 16, 4784 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35131-2

Schlüsselwörter: akute Höhenkrankheit, große Höhe, Hypoxie, Atemtraining, Sauerstoffsättigung