Naiverweise dachte ich bisher, eine Verbrennung drohe etwa ab etwa 100°C. Aber mit dem Siedepunkt von Wasser hat sie nichts zu tun. Viel eher mit der Stabilität von Proteinen.

Bei Formel-1-Rennen werden vor dem Start Informationen zum Streckenzustand eingeblendet. Kürzlich, im Hochsommer, GP Ungarn: Luft 31°C, Asphalt 51°C. Hohe Zahlen, sicher, aber eigentlich fragte ich mich eher: Sind 51°C nicht erstaunlich niedrig? Es gibt doch Situationen, in denen der Asphalt unter den baren Füssen geradezu zu brennen scheint. Auch kann ich mich daran erinnern, dass ich einst, nach unbeschwerten Stunden im Freibad, grossflächige Blasen an den Fusssohlen entdeckte. Als Verursacherin dafür kam eigentlich nur die Hitze in Frage. Und das soll bei Temperaturen von nur gut 50°C passiert sein?

Offenbar tatsächlich, wie die Rückfrage bei der KI meiner Wahl ergeben hat:

Eine Asphaltoberfläche von 50 °C ist bereits heiss genug, um die Haut zu schädigen, sofern der Kontakt lange genug dauert. Bei thermischen Verletzungen entscheidet die Kombination aus Temperatur und Kontaktdauer:

  • Bei 44 °C dauert es noch Stunden, bis irreversible Hautschäden entstehen.
  • Bei 50 °C können nach ungefähr fünf Minuten bereits tiefere Hautschäden auftreten.
  • Bei 52 °C sind schwere Verbrennungen innerhalb von etwa zwei Minuten möglich.
  • Bei 54 °C kann es schon innerhalb von rund 30 Sekunden kritisch werden.

Natürlich spielen auch Hautdicke, Durchblutung, Druck, Feuchtigkeit und vor allem das Material des Bodens – dessen Wärmeleitfähigkeit – eine Rolle, aber bei Asphalt scheinen das die ungefähren Temperaturregionen zu sein, ab denen es gefährlich wird. Das erstaunte mich, da ich – rein intuitiv – Verbrennungen mit deutlich höheren Temperaturen assoziiert hätte. Was zur Frage führt:

Was ist physiologisch gesehen eine Verbrennung überhaupt?

Eine Verbrennung bedeutet, dass die molekularen Strukturen der betroffenen Zellen durch Wärme so stark verändert werden, dass die Zellen nicht mehr normal funktionieren oder sterben. Der wichtigste Vorgang ist die Denaturierung von Proteinen. Proteine sind lange Molekülketten, die in eine ganz bestimmte räumliche Form gefaltet sind. Diese Form ist entscheidend für ihre Funktion. Wärme versetzt die Moleküle in stärkere Bewegung und löst schwächere Bindungen, welche die Faltung stabilisieren. Das Protein entfaltet sich, verklumpt möglicherweise mit anderen Proteinen und wird funktionsunfähig. Bei Verbrennungen spricht man deshalb auch von Koagulationsnekrose.

Gleichzeitig passieren weitere Dinge:

  • Die Zellmembranen werden undicht oder zerfallen.
  • Ionen und Wasser strömen unkontrolliert in und aus den Zellen.
  • Mitochondrien und andere Zellbestandteile versagen.
  • Kleine Blutgefässe werden geschädigt oder verschlossen.
  • Dadurch erhalten manche Zellen zusätzlich zu wenig Sauerstoff.
  • Es entstehen Entzündungsstoffe, die auch das umliegende Gewebe beeinträchtigen können.

Der Körper kann eine begrenzte Menge solcher Schäden zunächst reparieren. Er bildet sogenannte Hitzeschockproteine, die beschädigte Proteine stabilisieren oder beim korrekten Rückfalten helfen. Überschreitet die Wärmeeinwirkung jedoch eine bestimmte Kombination aus Temperatur und Zeit, ist die Schädigung irreversibel und die Zelle stirbt.

Was bei einer Blase geschieht

Eine Brandblase deutet auf eine zweitgradige Verbrennung hin:

  • Die Oberhaut wird geschädigt.
  • Die Verbindung zwischen Oberhaut und darunterliegender Lederhaut löst sich teilweise.
  • Entzündungsbedingt werden Blutgefässe durchlässiger.
  • Flüssigkeit tritt aus und sammelt sich im entstandenen Zwischenraum.
  • Die Oberhaut wird dadurch wie ein Dach angehoben.

Die klare Flüssigkeit in der Blase stammt im Wesentlichen aus dem Blutplasma. Unter dem Blasendach liegt eine rohe, sehr schmerzempfindliche Wundfläche. Solange die Blase geschlossen bleibt, bietet sie einen gewissen natürlichen Schutz.

In Ermangelung einer eleganten Kreisschliessung zurück zum Formel-1-Rennen bleibt mir da eigentlich nur zu sagen:

Again what learnt!