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Fakten und Eigenschaften rund um das Medium Wasser

Das Medium Wasser als eines der wichtigsten Elemente der Erde fasziniert die Menschen seit jeher. Wir lernen schon im Säuglingsalter die Tücken und Eigenschaften von Wasser kennen. In den Armen der Mutter werden wir durchs Schwimmbad getragen, ehe wir lernen selbst vorwärts zu kommen und anfangen schwimmähnliche Bewegungen zu simulieren. Doch was bietet uns das Wasser im Schwimmbad alles? Wie ist es zusammengesetzt? Welche Eigenschaften des Wassers helfen uns besonders im Alter oder lassen uns Kunststücke vollführen? Diese und weitere Fragen wollen wir euch beantworten.

 

 

Chlor, die Chemie im Wasser

Wenn wir an Schwimmbäder denken fällt uns allen zuerst der starke Geruch ein, den wir wahrnehmen, sobald wir die Schwimmhalle betreten. Dabei assoziieren wir unsere Erinnerungen immer mit dem Chlorgeruch, der sich vor allem in den Hallenbädern und später auf unserer Haut bemerkbar macht. Chlor ist das wichtigste chemische Mittel, welches zur Erhaltung der Sauberkeit des Wassers in Bädern benutzt wird. Die Kennwerte belaufen sich dabei auf 0,3 bis 0,6 Milligramm Chlor pro Liter Wasser. Die Hauptaufgabe von Chlor besteht darin Bakterien und Viren, die ins Wasser gelangen, abzutöten. Diese werden hauptsächlich durch Haarschuppen, Hautpartikel, Schweiß, Speichel, Kosmetika oder Urin abgegeben. Aber nicht nur Chlor, sondern auch ein steter Zufluss von Frischwasser hält die Reinheit des Wassers im Becken aufrecht. Pro Gast werden durchschnittlich 30 Liter Wasser am Tag ausgetauscht, um die Ansiedelung von Schmutzstoffen zu verhindern. Das Chlor und auch der Austausch des Wassers sind für den Menschen ungefährlich, solange die Vorschriften dafür eingehalten werden.

Dynamik - Bauchklatscher schmerzt mehr

Durch physikalische Formeln lässt sich ganz einfach errechnen mit welcher Geschwindigkeit ein Körper auf dem Wasser aufschlägt. Dazu notwendig sind die Größen des Körpergewichts und die Fallhöhe. Ein Springer mit dem Gewicht von 80 Kilogramm, der von einem 10m-Sprungbrett springt, kann dabei eine Geschwindigkeit von bis zu 50km/h entwickeln. Wie schnell und wohin dann das Wasser abweichen kann ist abhängig von der Form, mit der der Springer eintaucht. Je schmaler und spitzer diese, desto besser schneidet der Körper das Wasser. Dadurch unterscheidet sich das Schmerzempfinden zwischen einem Bauchklatscher und einem Kopfsprung. Bei ersterem bietet der Mensch eine sehr große Oberfläche und zu dem eine sehr breite und flache Form, die die Wasseroberfläche durchbrechen will. Dadurch kann das Wasser nicht schnell entweichen und der Springer verspürt den Schmerz des Aufpralls. Bei einem Kopfsprung taucht der Springer in einer spitzen Form in das Wasser. Hier werden unnötige Schmerzen aufgrund des schnell entweichenden Wassers verhindert.

Hydrostatik - wie uns das Wasser trägt

Für den Auftrieb ist die Dichte eines Körpers entscheidend. So ist das Gewicht, welches ein Gegenstand hat kaum von Bedeutung. Ein Stück Holz und Blei mit je ein Kilogramm Masse, würde unterschiedlich reagieren. Das Blei mit der größeren Dichte als Wasser würde absinken und das Holz, welches eine geringere Dichte als Wasser aufweist würde auf der Wasseroberfläche treiben. Genauso verhält es sich auch mit dem menschlichen Körper. Wir haben aufgrund unseres Gewebes einen hohen Anteil an CO2- Molekülen und somit eben eine ähnliche Dichte wie Wasser. Dabei hängt der Auftrieb auch von der Luft in unserer Lunge ab: Je tiefer man eingeatmet hat, desto leichter schwimmt man nach oben. Aber auch der Anteil an Fettgewebe nimmt maßgeblich Einfluss auf unseren Auftrieb: Fett ist leichter als Muskeln und Knochen. Deshalb fällt es dickeren Menschen leichter an der Wasseroberfläche zu treiben als muskulösen Menschen. Letztere haben wiederum einen Vorteil gegenüber den dürren und knochigen Menschen.

Strömungsmechanik nimmt Einfluss auf Medaillenvergabe

Schnelle Becken reduzieren die Wellen und Verwirbelungen, die Schwimmer erzeugen. Das Olympiabecken 2008 in Peking gilt als besonders schnell, weil es die optimale Tiefe von zehn Fuß, umgerechnet circa drei Meter hatte und zehn statt acht Bahnen. Bei zehn Bahnen kommen die Wellen, die während des Rennens entstehen, schwächer zurück zur Bahn. Zur Glättung der Wasseroberfläche eignet sich auch die Überlaufrinne. Diese kann die Wellen brechen und somit zur Beruhigung des Wassers beitragen. Die Schwimmbahntrennleinen werden als wave eaters bezeichnet, weil sie Wasserturbulenzen abhalten oder auflösen. Je breiter eine Bahn ist, desto weniger stören die gegnerischen Wellen von nebenan. Auch die Wasserfilteranlage kann die Schwimmgeschwindigkeit beeinflussen. Bei der Schwimmweltmeisterschaft 2013 in Barcelona hatten die Athleten auf den Bahnen 1 bis 4 auf dem Weg zur Wende eine leichte Gegenströmung, während die Athleten auf den Bahnen 5 bis 8 mit dem Strom der Wasserfilteranlage schwammen. Nach der Wende kehrte es sich um. Die Strömungsgeschwindigkeit soll etwa einen Zentimeter pro Sekunde betragen haben. Pro Bahn kann das bis zu 35 Zentimeter ausgemacht haben, was sich weniger auf längere Distanzen auswirkte, aber von den 24 Medaillen, die es über die kurzen 50-Meter-Strecken zu gewinnen gab, gingen 17 an Athleten, die auf den Bahnen 5 bis 8 gestartet waren.

Physiologie - keine großen Mahlzeiten vor der Einheit

Der Körper kühlt im Wasser stark ab, wobei der Energiebedarf steigt. Vor allem schlanke Menschen mit wenig isolierendem Unterhautfett sind dafür sehr anfällig. Zugleich reduziert der Kältereiz die Ausschüttung des sättigenden Hormons Leptin, während sich die Ausschüttung des appetitanregenden Hormons Ghrelin erhöht. Verlockend wirken dann Snacks, die schnell Energie liefern. Beispielsweise hat eine Tüte Pommes etwa 350 Kilokalorien. Um diese Energie zu verbrennen, müsste ein durchschnittlich trainierter, 70 Kilogramm schwerer Mann etwa eine halbe Stunde lang Brustschwimmen. Aber Vorsicht: Schwere Mahlzeiten wie Pommes liegen zur Verdauung etwa fünf Stunden lang im Magen. Dabei strömen Blut und Sauerstoff vermehrt zum Magen-Darm-Trakt, wohingegen Gehirn und Extremitäten weniger erhalten als sonst. Beginnt ein Mensch nun noch zu schwimmen, erhöht sich der Energiebedarf der Muskeln. Das sauerstoffreiche Blut wird aber für die Verdauung gebraucht - es kann zu Muskelkrämpfen kommen. Oder es droht ein Kreislaufzusammenbruch, zum Beispiel weil der Schwimmer plötzlich ins Wasser springt. Der schnelle Übergang von warmer Luft zu kaltem Wasser belastet den Körper extrem. Umso schlimmer, wenn man zuvor reichlich gegessen hat: Der Organismus versucht dann, zur Erhaltung der Körpertemperatur Blut aus den Verdauungsorganen abzuziehen, was den Kreislauf überlasten kann.

Das Wasser wirkt therapeutisch heilsam

Nicht nur während der Schwangerschaft, um den Rücken und die Gelenke von dem zusätzlichen Gewicht zu entlasten, eignet sich das Wasser, sondern auch im Bereich der Rehabilitation stärkt das Wasser geschwächte Muskeln. Nach Verletzungen kann man gut im Wasser mit wahrnehmbar leichterem Körpergewicht wieder Gewebe langsam aufbauen. Zum einen lassen sich dabei unterschiedlichste Übungen durchführen und zum anderen wirkt Wasser auch beruhigend auf Körper und Geist. Besonders für ältere Menschen bietet das Wasser einen optimalen Trainingsraum, da es auch zu weniger Verletzungen während der Übungen kommt. Das Medium Wasser verhindert die vor allem im Alter sehr gefürchteten Stürze und ihre schweren Folgeschäden. Es stellt also für Jung und Alt optimale Eigenschaften bereit, um sich gesund zu halten und zu entwickeln.