Achterbahnfahrt und Auswirkung auf den Menschen

Veröffentlicht am 26. Juni 2022

Im letzten Teil meiner „Besonderen Lernleistung“ möchte ich mich von der Technik und Physik etwas mehr distanzieren und Bezug auf unseren menschlichen Körper beziehen.

Die Frage ist nämlich: Was bewegt uns eigentlich dazu, eine Achterbahn zu betreten, welche Auswirkung kann das auf unsere Gesundheit haben und wieso erleben wir bei einer Achterbahnfahrt verschiedene Gefühlslagen, die von Mensch zu Mensch anders sind? Ab wann wird eine Achterbahnfahrt eventuell gefährlich?

Wieso fahren wir Achterbahn?

Die Frage wieso wir Achterbahn fahren ist eine Frage, die jeder unterschiedlich beantworten kann. Ich stelle die Antwort aus meiner eigenen Sicht dar. Das Gefühl, über seinen Körper keine Kontrolle zu haben ist einfach einzigartig. Bei einer Achterbahnfahrt erleben wir viele Gefühlszustände gleichzeitig, es ist ein guter Ausgleich zwischen Angst, Glück sowie Zusammenhalt bei absoluter Sicherheit. Man erlebt diese Gefühle zusammen mit Freunden und teilt somit diese Gefühle. Eine Achterbahnfahrt ist nach meiner Meinung einfach ein guter Ausgleich zum normalen Alltag.

Wie belastbar ist der Mensch?

Heutige Achterbahnen werden immer höher, schneller und extremer gebaut. Nun fragt man sich natürlich, wieso wir von den großen Belastungen einer Achterbahnfahrt keine bleibenden Schäden erleiden. Die Gefahr bei anhaltenden großen Beschleunigungen besteht darin, dass das Herz nicht mehr in der Lage ist, gegen diese Beschleunigungskräfte das Blut in das Gehirn zu transportieren. Wenn es zu solch einer Unterversorgung des Gehirnes kommt, können bleibende Schäden entstehen, oder es kann zur Bewusstlosigkeit führen. Bei einer Achterbahnfahrt treten zwar große Beschleunigungskräfte auf, aber dies im Normalfall nicht länger als eine Sekunde. Schon beim Bau und der Konstruktion einer Achterbahn wie zum Beispiel beim „No Limits Achterbahnsimulator“ sieht man genau, welche Beschleunigungkraft wie lang auftritt. Auch vor jeder Freigabe einer Achterbahn, wird die Fahrt mit zahlreichen Beschleunigungsmessinstrumenten ausgestattet, sodass gefährliche Beschleunigungskräfte von langer Dauer ausbleiben und eine sichere Achterbahnfahrt gewährleistete ist.

Folgend eine Tabelle, die zeigt, welche Belastungen für den menschlichen Körper welche Gefahren aufweisen.

BelastungSymptome
1-2 gUneingeschränkt ertragbar
2-3 gBeginnende Einengungen des Gesichtsfeldes
3-4 gRöhrenförmiges Gesichtsfeld
4-5 gBlackout (Aussetzer)
5-6 gBewusstseinsverlust

Das Herz und seine Reaktion auf eine Achterbahnfahrt

Unser Herz schlägt etwa 80-mal pro Minute. Dieser Wert bleibt aber nie konstant, sondern kann sich je nach Situation bei uns schlagartig ändern. So kann es auf oder kurz vor einer Achterbahnfahrt auf bis zu 200 Schläge pro Minute ansteigen. Es reagiert nicht nur auf körperliche Einflüsse, wenn zum Beispiel die Belastungen der Achterbahnfahrt auf uns wirken, sondern reagiert auch, wenn wir kurz vor dieser Angst oder Stress entwickeln. Gesteuert wird der Herzschlag durch das Nervensystem. Da durch die starken Kräfte und das Gefühl, immer wieder aus dem Achterbahnwagen herauszufallen Angst entsteht, werden durch die Angst im Nervensystem die Stresshormone Cortisol und Adrenalin ausgeschüttet. Diese sind dafür verantwortlich, dass sich unser Herzschlag erhöht.

Adrenalin

Was eine Achterbahnfahrt nun ausmacht, ist unter anderem auch der Adrenalinausstoß. Wie das Stresshormon ausgeschüttet wird haben wir bereits erfahren. Doch welche Auswirkungen hat Adrenalin auf unseren Körper? Durch den Anstieg des Herzschlages strömt das Blut schneller durch den Körper, was die Folge hat, dass unsere Atmung auch intensiver wird, da mehr Sauerstoff ins Blut gelangt, als normalerweise. „Weiterhin stellt es Energie bereit, indem Fett- und Zuckervorräte des Körpers aus ihren Speichern gelöst werden“.

Bei einer Achterbahnfahrt erleben wir daher eine Art „Energie-Kick“. Diese Energie erleben wir dann von Mensch zu Mensch anders. Entweder wir fühlen uns glücklich und lieben diesen Energie-Schub oder ein Mensch ist damit überfordert und hofft, dass die Fahrt einfach nur zu Ende ist.

Welche Rolle spielt das Gleichgewichtsorgan?

Bei manchen Menschen führt eine Achterbahnfahrt zur Übelkeit. Unser Ohr beherbergt zwei wichtige Sinnesorgane, zum einen das Hörorgan und zum anderen das Gleichgewichtsorgan. Es liegt im Innenohr, also von außen gesehen hinter dem Trommelfell und den Gehörknöchelchen. Das Gleichgewichtsorgan hat die Funktion unsere Lage und Bewegung des Kopfes zu registrieren und somit eine Veränderung der Position festzustellen. Dieses besitzt zwei Kammern und drei Bogengänge. Diese sind mit einer Flüssigkeit gefüllt. Kammern und Bogengänge sind mit sogenannten Sinneszellen ausgekleidet, welche als feine Härchen in die Kammern beziehungsweise die Bogengänge hineinreichen und sind in eine gallertartige Masse eingebettet. Bewegen wir uns nun, verschiebt sich diese gallenartige Masse durch ihre Trägheit und verbiegt so die Härchen. Diese Verbiegungen wertet das Gehirn aus und weiß so über die Position des Körpers Bescheid.

Eine Achterbahnfahrt erlebt man nicht jeden Tag und das führt dazu, dass es zu ungewohnten Reizungen des Gleichgewichtsorgans kommt. „Die Übelkeit entsteht dann, wenn das Gehirn widersprüchliche Informationen über die räumliche Orientierung des Körpers bei Bewegung erhält„.

Zusammenfassung

Während früher jede Achterbahn mit einem Kettenlift hochgezogen wurde, so funktionieren heutige Achterbahnen mit Linearmotoren. Diese Technik ist sehr faszinierend und nutzt den axial aufgeschnittenen Synchronmotor. So lässt sich mit Drehstrom ein starkes  Wanderfeld erzeugen und der Achterbahnzug wird auf eine hohe Geschwindigkeit katapultieren. Während der eine Zug gerade erst abgeschossen wurde, so befindet sich der nächste vollbesetzte Achterbahnzug schon wieder auf der Abschussvorrichtung. Eine komplexe Schalt- und Sicherheitstechnik macht es möglich. Sensoren erfassen die aktuelle Lage des Achterbahnzuges und ein aufeinander treffen zweiter Achterbahnzüge ist durch das verknüpfte Öffnen und Schließen der Bremsen mit diesen Sensoren unmöglich. Nähert sich der Achterbahnzug nun mit hohen Geschwindigkeiten der Station, so wird er durch Reib sowie Wirbelbelstrombremsen sicher abgebremst. Selbst bei einem Stromausfall würde der Achterbahnzug zum sicheren Stillstand kommen, die Wirbelstrombremse macht es möglich, sie funktioniert ohne Strom und nutzt das Induktionsgesetz sowie die Lenzsche Regel um den Achterbahnzug abzubremsen.

Bei einer Achterbahnfahrt finden mehrere Energieumwandlungen statt. Es gibt einen stetigen Wechsel zwischen potentieller Energie (Lageenergie) sowie kinetischer Energie (Bewegungsenergie). Weiterhin wirken bei einer Achterbahnfahrt verschiedene Beschleunigungskräfte. Die vertikale Beschleunigungkraft sorgt dafür, dass wir denken wir würden bei einer Achterbahn nach oben aus dem Sitz fliegen. Die lateralen dagegen sorgen für, dass wir denken wir würden seitlich aus dem Sitz fliegen. Eine „Wilde Maus“ nutzt diese lateralen Kräfte, sodass die Leute denken man würde seitlich aus den Sitzen fallen. Bei anderen Achterbahnen werden die lateralen Kräfte dagegen durch die Neigung der Kurven verhindert, weil laterale Kräfte beim Menschen unangenehm angenommen werden. Ein Experiment mit dem Achterbahn-Simulationsprogramm „No Limits“ haben gezeigt wie stark sich die Kräfte verändern, sobald eine Kurve oder eine Talfahrt enger gestaltet wird.

Durch die große Beschleunigungkraft wird unser Körper stark belastet. Da diese aber nicht länger als eine Sekunde anhalten, sind sie für unseren Körper ungefährlich. Die Herzfrequenz steigt bei einer Achterbahnfahrt enorm an. Deswegen sind auch Schilder vor jeder Achterbahn aufgestellt, dass Menschen mit Herzproblemen eine Achterbahnfahrt vermeiden sollen. Eine Achterbahnfahrt kann bei manchen Menschen zur Übelkeit führen. Schuld daran ist unser Gleichgewichtsorgan, welche die aktuelle Position unseres Kopfes an das Gehirn sendet. Durch eine Achterbahnfahrt wird das Gleichgewichtsorgan überfordert und es sendet widersprüchliche Informationen an das Gehirn. Das Suchtpotential bei einer Achterbahnfahrt ist der Adrenalin-Kick. Er ist vergleichbar mit einem Energieschub und sorgt dafür, dass wird eine Achterbahnfahrt je nach Mensch, positiv oder negativ wahrnehmen. Adrenalin hat starke Auswirkung auf unseren Körper.

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