Sonnenstürme gehen mit einem erhöhten Herzinfarktrisiko einher

 Die Ursache für „stürmisches“ Weltraumwetter sind die so genannten koronalen Massenauswürfe. Das sind gewaltige Ausbrüche auf der Sonne, bei denen riesige Materiemengen ins All geschleudert werden. Zwischen dem oberen Bogen dieses Ausbruchs vom 11. April 2003 und der Sonnenoberfläche würde die Erde 30-mal hineinpassen. (Quelle: SOHO/ESA/NASA)
Die Ursache für „stürmisches“ Weltraumwetter sind die so genannten koronalen Massenauswürfe. Das sind gewaltige Ausbrüche auf der Sonne, bei denen riesige Materiemengen ins All geschleudert werden. Zwischen dem oberen Bogen dieses Ausbruchs vom 11. April 2003 und der Sonnenoberfläche würde die Erde 30-mal hineinpassen. (Quelle: SOHO/ESA/NASA)
Seit Jahrzehnten gibt es Hinweise darauf, dass Ausbrüche auf der Sonne Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Doch die bisherigen wissenschaftlichen Ergebnisse schienen viele Widersprüche in sich zu tragen. Russische Wissenschaftler haben jetzt gezeigt, dass sich ein klareres Bild ergibt, wenn man nicht die von den Sonneneruptionen ausgelösten Magnetstürme selbst betrachtet, sondern eine ihrer Auswirkungen, nämlich die so genannten Pc1-Pulse. Das sind elektromagnetische Wellen, die in der gleichen Frequenz schwingen, mit der das menschliche Herz schlägt. Die von Tamara Breus vom Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau und ihren Kollegen analysierten Daten zeigen einen starken statistischen Zusammenhang zwischen dem Auftreten dieser Pc1-Pulse und Notarztrufen, die aufgrund von Herzbeschwerden abgesetzt wurden.
Die sichtbaren und physikalisch messbaren Konsequenzen, die Sonneneruptionen einige Tage nach ihrem Auftreten auf der Erde auslösen, sind seit langem bekannt. Zu den harmloseren gehört die Ausdehnung der Gebiete um Nord- und Südpol, in denen Polarlichter auftauchen. Ernster können die Folgen einer Störung des Funkverkehrs sein. So begrenzte beispielsweise die Deutsche Flugsicherung im Oktober und November 2003 aus Sicherheitsgründen die Anzahl der Flüge im deutschen Luftraum, weil der Funkverkehr wegen einer Sonneneruption nachhaltig gestört war. Im März 1989 sorgte gar ein heftiger Magnetsturm in der kanadischen Provinz Quebec für einen neunstündigen großflächigen Stromausfall.

Hervorgerufen werden diese Phänomene durch die Veränderungen, die eine Sonneneruption am Magnetfeld der Erde hervorruft. Bei ruhiger Weltraumwetterlage kann der Sonnenwind, der aus elektrisch geladenen Teilchen besteht, nicht in das Magnetfeld der Erde eindringen. Er drückt es lediglich auf der Tagseite der Erde zusammen. Eine Sonneneruption oder genauer ein "koronaler Massenauswurf" stört das ruhige Weltraumwetter jedoch erheblich. Bei solch einem Massenauswurf werden von der Sonne um die 10 Milliarden Tonnen Materie abgestoßen. Diese Materie erreicht Geschwindigkeiten von 3 bis 4 Millionen Kilometern pro Stunde und ist damit mehr als doppelt so schnell wie der normale Sonnenwind. Wegen dieses Geschwindigkeitsunterschieds erzeugt der Massenauswurf im Sonnenwind Schockfronten – ähnlich wie bei einem Flugzeug, das die Schallgeschwindigkeit überschreitet. War die Eruption zur Erde hin gerichtet, dann trifft diese Schockfront auf das Magnetfeld der Erde und schüttelt es kräftig durch – ein Magnetsturm entsteht mit mannigfachen Konsequenzen. Neben den bereits geschilderten gehört dazu auch die Entstehung von elektromagnetischen Wellen, unter anderem die der Pc1-Pulse, die auf der Herzschlagfrequenz "senden".

Die Erzeugung der Pc1-Pulse hängt allerdings nicht nur vom Einsetzen eines Magnetsturms ab, sondern auch von Faktoren innerhalb des Erdmagnetfeldes und der Atmosphäre, die jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen. Die genauen Wirkmechanismen sind noch nicht bis ins letzte Detail verstanden. Fest steht aber, wie Tamara Breus erklärt: "Die Häufigkeit von Pc1-Pulsen ist im Winter am größten." Dieser Häufigkeit haben Breus und ihre Kollegen nun die aufgrund von Herzbeschwerden abgesetzten Notarztrufe in Moskau gegenübergestellt. Insgesamt handelte es sich um 85800 Rufe aus den Jahren 1979 bis 1981. Darüber hinaus stand den Forschern die Statistik der Herzinfarkttodesfälle aus Bulgarien der Jahre 1970 bis 1995 zur Verfügung. Bereits die zeitlichen Verläufe der Datenbestände zeigen eine deutliche Ähnlichkeit (siehe Bild 1).

Eine genauere Auswertung ergab, dass an 70 Prozent der Tage, an denen in Moskau ungewöhnlich viele Herznotfälle gemeldet wurden, Pc1-Pulse auftraten. Dagegen gab es nur an 10 Prozent der Tage mit ungewöhnlich wenig Herznotfällen Pc1-Pulse. Die bulgarischen Daten zeigten ein ähnliches Bild. Da sowohl das Maximum der Pc1-Pulse als auch das der Herznotfälle im Winter liegt, weisen die Forscher in ihrer Veröffentlichung deutlich darauf hin, dass ihr Ergebnis nur ein Indiz, aber kein Beweis für den Zusammenhang der beiden Ereignisse ist: "Die Pc1-Aktivität scheint ein möglicher Einflussfaktor für Herznotfälle zu sein." Weitere jahreszeitlich bedingte Einflussfaktoren wie die Temperatur oder die verkürzte Sonnenscheindauer spielen wahrscheinlich ebenfalls eine Rolle.

Die Arbeit der russischen Forscher findet weitgehend unter Ausschluss der Öffentlichkeit statt, allerdings unfreiwillig. "Unsere Forschung ist interdisziplinär und wir haben große Probleme damit, unsere Ergebnisse zu veröffentlichen", sagt Breus. "Physiker lesen in der Regel keine medizinischen Fachzeitschriften und physikalische Fachzeitschriften tun sich schwer damit, medizinische Themen zu publizieren. Wir glauben, dass man dem Einfluss der Sonnenaktivität auf den Menschen mehr Aufmerksamkeit widmen sollte. Denn unsere Forschungsergebnisse der letzten Jahre zeigen, dass zwischen 13 und 30 Prozent aller Notarztrufe aufgrund eines Herzproblems oder eines Gehirnschlags mit der Sonnenaktivität in Verbindung stehen."

Zumindest in Russland finden die Ergebnisse von Breus und Kollegen zunehmend Beachtung, wie Breus mitteilt: "Hier in Russland denkt man darüber nach, wie man Menschen vor den negativen Auswirkungen des Weltraumwetters schützen kann. Es gibt dazu inzwischen regelmäßige Warnungen im Radio. Gefährdete Personen mit Vorerkrankungen sollten dann in Abstimmung mit ihrem Arzt ihre Medikamenteneinnahme darauf einstellen." Jedoch räumt Breus ein: "Die bisherigen Vorhersagen sind noch ungenau. Wir benötigen dringend einen Satelliten, der die Störungen im Sonnenwind in Erdnähe misst."

Eine Erklärung für den Zusammenhang zwischen Sonnenaktivität und menschlicher Gesundheit bietet Breus folgendermaßen an: "Die Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Erdmagnetfeld erzeugt elektromagnetische Wellen auf einer Vielzahl von Frequenzen, deren Perioden zwischen einer hundertstel Sekunde und elf Jahren liegen. Im Laufe der Evolution passten sich die Organismen an diese äußeren Taktgeber an." Veränderungen bei diesen äußeren Taktgebern können insbesondere bei bereits geschwächten Personen zu gesundheitlichen Problemen führen.

Bei den Pc1-Pulsen, die Frequenzen in der Größenordnung des normalen Herzschlags haben, scheint es so zu sein, dass diese Pulse dem Herzen ihre Taktfrequenz aufzwingen. "Untersuchungen zeigen, dass bei Personen, die solchen elektromagnetischen Strahlungen ausgesetzt sind, die Variabilität der Herzschlagfrequenz abnimmt", sagt Breus und fügt hinzu: "Das ist gefährlich." Ein gesundes Herz zeichnet sich nämlich gerade dadurch aus, dass es nicht in einem streng konstanten Rhythmus schlägt, sondern eine gewisse Variabilität aufweist. "Dieser aufgezwungene Rhythmus", fährt Breus fort, "kann zum Herzinfarkt oder zum plötzlichen Herztod führen."
N.G. Kleimenova et.al.: Pc1 geomagnetic pulsations as a potential hazard of the myocardial infarction, Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 69 (14), 1759-1764

Axel Tillemans


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