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Warum ist man im Wasser leichter als in der Luft?

Im Sommer im Freibad oder Pool, im Winter im Hallenbad oder der Therme – jeder von uns geht doch ab und zu gerne mal ins Wasser. Was dabei auffällt ist, mit jedem Schritt, den man weiter ins Wasser geht, fühlt man sich leichter. Ist man erst einmal komplett im Wasser hat man fast das Gefühl von Schwerelosigkeit. Aber warum ist das so? Herrscht im Wasser etwa eine andere Schwerkraft?

Nein, natürlich nicht. Die Schwerkraft wirkt im Wasser genauso, wie in der Luft. Grund für die scheinbare Schwerelosigkeit im Wasser ist eine andere Kraft, die sogenannte Auftriebskraft. Die Schwerkraft wirkt ja bekanntermaßen nach unten, genauer gesagt zum Mittelpunkt der Erde hin. Die Auftriebskraft hingegen wirkt in genau die entgegengesetzte Richtung, nämlich nach oben. Sie wird dadurch hervorgerufen, dass man, wenn man sich im Wasser befindet, einen Teil des Wassers verdrängt. Das Volumen des Körpers im Wasser verdrängt das Wasser, dass vorher ja noch an dieser Stelle war. Die Auftriebskraft wirkt diesem Verdrängen entgegen und möchte den Körper quasi wieder aus dem Wasser befördern. Da die Auftriebskraft in die entgegengesetzte Richtung drückt, wie die Anziehungskraft der Erde, werden wir im Wasser leichter, je weiter wir hinein gehen. Ganz von selber schwimmen tun wir dann aber leider doch nicht. Die Dichte unseres Körpers ist nämlich etwas höher als die von Wasser. Das bedeutet, dass der untergetauchte Teil unseres Körpers etwas mehr wiegt, als der Teil des Wassers, der durch den Körper verdrängt wird. Ist das nicht der Fall, wie z.B. bei Holz oder Plastik, schwimmt der entsprechende Gegenstand auf dem Wasser. Wie bereits erwähnt ist die Dichte hierfür entscheidend. Sie gibt das Verhältnis von Gewicht zu Volumen an. Für die Schwerkraft ist allein das Gewicht maßgeblich. Je schwerer, desto stärker die Anziehung zur Erde. Für die Auftriebskraft ist nur das Volumen entscheidend. Weniger dichte Materialien haben bei gleichem Gewicht ein höheres Volumen und verdrängen dadurch mehr Wasser. Die Auftriebskraft wird also irgendwann stärker als die Schwerkraft und der Gegenstand schwimmt. Ist die Dichte groß genug, ist das nicht der Fall und der Gegenstand sinkt.

Die Auftriebskraft herrscht übrigens nicht nur im Wasser. Auch die von uns verdrängte Luft erzeugt einen Auftrieb. Da Luft aber so leicht ist und damit auch der Teil der verdrängten Luft quasi nichts wiegt, ist die Auftriebskraft in Luft für uns vernachlässigbar klein, so dass nur der Einfluss der Schwerkraft zu tragen kommt.

Was macht Alkohol in unserem Körper?

Die Faschingszeit ist vorbei und viele von euch haben in diesen Tagen mit Sicherheit das ein oder andere alkoholische Getränk zu sich genommen. Ein durchzechter Abend kann viele körperliche Folgen haben, die im Volksmund zusammengefasst als „Kater“ bezeichnet werden. Aber was genau macht der Alkohol eigentlich mit unserem Körper und wie kommt es dadurch zu einem Kater?

Der Genussalkohol, den wir über Getränke zu uns nehmen, ist der so genannte Ethanol-Alkohol (C2H5OH). Die Moleküle des Ethanols haben viele Wirkungen auf unseren Körper. Eine der Hauptwirkungen, die jeder schon erlebt hat ist, dass Ethanol die Ausschüttung des Hormons Vasopressin blockiert. Dieses Hormon sorgt dafür, dass unsere Niere einen Teil des Wassers zurückgewinnt, bevor der Urin ausgeschieden wird. Durch einen Mangel an Vasopressin gibt die Niere alle Flüssigkeit sofort in die Blase ab, was folglich auch zu schnellem und häufigem Harndrang führt. Die Folge ist eine Wassermangel im Körper. Zusätzlich können durch die schnelle Ausscheidung viele Mineralstoffe vom Körper nicht aufgenommen werden, was auch zu Mangelerscheinungen führt.

In der Leber, die ja bekanntlich für den Abbau des Alkohols im Körper verantwortlich ist, wird für diesen Abbau sehr viel Energie benötigt. Die Energie, die der Körper aus Zuckerverbrennung zur Verfügung stellen muss, fehlt nun um die Funktion anderer Organe korrekt aufrecht zu erhalten. Einen ebenfalls sehr hohen Energiebedarf hat das Gehirn. Ist dieses unterversorgt können Kopfschmerzen und Schwindel die Folge sein. Im Gehirn selber hat Ethanol aber auch gravierende Wirkungen. Zum Einen binden Ethanol Moleküle an verschiedenste Rezeptoren im Gehirn, wodurch die Impulsübertragung zwischen Nervenzellen beeinträchtigt wird. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit des Gehirn reduziert. Zum Anderen führt Alkohol zu einer Freisetzung von Botenstoffen wie Dopamin, Serotonin und Endorphinen. Diese Freisetzung führt zu guter Laune, Redseligkeit und Tatendrang (was ja bei kontrolliertem Konsum durchaus zur Qualität einer Feier beitragen kann, bei Überkonsum aber auch negative Folgen haben kann).

Ein letzter kritischer Punkt des Alkoholkonsums (es gibt unzählige, ich erwähne hier nur ein paar wichtige) sind die Zwischenprodukte, die beim Abbau von Alkohol in der Leber entstehen. Durch einen ersten Schritt wird nämlich aus Ethanol mit Hilfe des Enzyms Alkoholdehydrogenase (ADH) Acetaldehyd produziert. Dieses Molekül ist um ein Vielfaches toxischer als Ethanol. Auch wenn Acetaldehyd im weiteren Abbauprozess zu Wasser und Kohlendioxid zersetzt wird, kann es den Körper durch die hohe Toxizität schädigen.

All diese Vorgänge im Körper tragen dazu bei, dass der Alkohol die bekannte Wirkung auf uns hat. Vor allem die Dehydrierung als Folge der erhöhten Wasserabgabe ist ausschlaggebend für den Kater am nächsten Tag mit all seinen Symptomen. Allerdings kann auch die Qualität des Alkohols einen Einfluss haben. Getränke mit einem hohen „Fuselanteil“, also Produkte wie Methanol- oder Propanolalkohol, die bei unsauberer Destillation mit in die Getränke geraten können, erhöhen das Risiko katerähnlicher Symptome. Grundsätzlich gilt natürlich: Die Menge an aufgenommenen Alkohol ist entscheidend für das Ausmaß der Auswirkungen auf den Körper. Einem genussvollen Konsum alkoholischer Getränke steht daher nichts im Weg.

 

Quellen:

http://www.eyeforspirits.com/2011/11/12/der-tag-danach-wie-entsteht-ein-kater/

http://www.fundus.org/pdf.asp?ID=12399