Klimawandel für Lungenfachärzte: ein fokussierter Überblick

Die Beweise sind mittlerweile unwiderlegbar: Der Konsens der wissenschaftlichen Gesellschaften bestätigt den Klimawandel [1]. Zu den wichtigsten Mechanismen, durch die der Klimawandel Atemwegserkrankungen verursacht und/oder verschlimmert, gehören steigende Oberflächentemperaturen, extreme Wetterereignisse und Luftverschmutzung. Steigende Temperaturen tragen zu einer Reihe von negativen Auswirkungen bei, einschließlich höherer Ozonwerte und höherer Konzentrationen von Pollen und Bioallergenen aufgrund einer längeren und intensiveren Blütezeit. Extreme Wetterereignisse wie Überschwemmungen und Wirbelstürme begünstigen das Wachstum von Pilzen und die Entstehung von Wasserschäden, die für den Menschen gefährlich werden können. Dürren werden wahrscheinlich häufiger auftreten und zu Waldbränden führen, die große Mengen an CO₂ und Feinstaub (particulate matter, PM) freisetzen können. Partikel­emissionen werden durch anthropogene Aktivitäten und durch den Klimawandel selbst verstärkt, z.B. durch Waldbrände, Wüstenbildung und Sandstürme [1, 2].

Trotz der zunehmenden Erkenntnis, dass der Klimawandel direkte Auswirkungen auf die Gesundheit hat, fühlen sich etwa 62% der Leistungserbringer im Bereich der Atemwegserkrankungen nicht ausreichend über den Klimawandel und seine Auswirkungen auf die Gesundheit informiert [2]. Bei Fragen zu den gesundheitlichen Auswirkungen des Klimawandels vertraut die Bevölkerung am ehesten den Hausärzten [3]. Das übergeordnete Ziel dieses Artikels ist es, einen aktuellen, evidenzbasierten Überblick über die Lungenerkrankungen zu geben, die durch Klimawandel und Luftverschmutzung beeinflusst werden. Diese Informationen sollten Lungenfachärzten mehr Sicherheit bei der Beratung von Patienten geben, damit sie informierte und praktische Entscheidungen treffen können, um die mit Luftverschmutzung und schlechtem Wetter verbundenen Risiken zu verringern.

Es wurden Literaturrecherchen in PubMed, Medline und Embase durchgeführt, um zwischen dem 1. Januar 2000 und dem 1. Dezember 2022 veröffentlichte Artikel mit Peer-Review zu finden. Die Suchbegriffe sowie die Ein- und Ausschlusskriterien sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Referenzlisten aller relevanten Artikel wurden gegengeprüft. Das Diagramm der bevorzugten Berichtselemente für systematische Übersichten und Metaanalysen (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA-Diagramm) zur Auswahl der eingeschlossenen Artikeln ist in Abbildung 1 dargestellt. Die einbezogenen Artikel wurden im Volltext geprüft, nach Artikelthemen kategorisiert und ihre Daten wurden extrahiert. Da es sich um eine narrative Übersichtsarbeit handelt, wurde kein systematischer Ansatz zur Bewertung der Qualität der Studien verfolgt. Die Ziele dieser Übersichtsarbeit waren: 1) einen aktuellen evidenzbasierten Überblick über die Lungenerkrankungen zu geben, die durch Klimawandel und Luftverschmutzung beeinflusst werden, und 2) Präventionsstrategien für Patienten zu diskutieren.

Die Auswirkungen des Klimawandels auf chronisch-obstruktive Lungenerkrankungen (chronic obstructive pulmonary disease, COPD), Asthma und allergische Atemwegserkrankungen wie allergische Rhinitis sind gut dokumentiert [4]. Es gibt zahlreiche Hinweise auf eine Intensivierung der Pollenproduktion [4] und das vermehrte Vorkommen bioallergener Proteine aufgrund von Bakterien, Viren, Tierhaaren, Insekten, Schimmelpilzen und Pflanzenarten sowie auf eine veränderte räumliche Verteilung dieser Faktoren infolge steigender Temperaturen [4, 5]. Auch ein höherer CO₂-Gehalt in der Atmosphäre erhöht die Pollenproduktivität. Diese Veränderungen führen zu einem vermehrten Gebrauch von rezeptfreien Arzneimitteln und zunehmenden Besuchen in der Notaufnahme und ambulanten Konsultationen wegen Atemwegserkrankungen [4]. An verschiedenen Orten der Welt wurde über sogenanntes Gewitterasthma berichtet [6]. Dieses Phänomen wird auf die Freisetzung erheblicher Mengen lungengängiger allergener Feinstäube vor oder während eines Gewitters zurückgeführt [5, 6]. Eine Studie, die den Zusammenhang zwischen Besuchen in der Notaufnahme und Gewittern untersuchte, zeigte, dass während eines Gewitters etwa 52 000 mehr Besuche von COPD- und Asthmapatienten in der Notaufnahme verzeichnet wurden [6].

Zu den wichtigsten Luftschadstoffen gehören Kohlenmonoxid, Blei, Stickstoffdioxid (NO₂), Ozon, Feinstaub und Schwefeldioxid [7]. Feinstaub (particulate matter, PM) ist ein heterogenes Gemisch aus flüchtigen organischen und anorganischen Verbindungen in der Luft, die aus natürlichen Quellen und anthropogenen Aktivitäten stammen [5] und nach ihrer Größe klassifiziert werden [7]. PM < 2,5 μm Durchmesser (PM_2,5) ist am wichtigsten, da sich diese Partikel in allen Bereichen der Atemwege ablagern und in den Blutkreislauf gelangen [7]. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt einen Zielwert für PM_2,5 von nicht mehr als 5 μg/m³ [8]. Die Wechselwirkung zwischen PM und Pflanzen kann die Allergenität von Pflanzen erhöhen. Unter experimentellen Bedingungen setzen Pollen von Phleum pratense (Wiesenlieschgras) mehr allergene Granula frei, wenn sie NO₂ und Ozon ausgesetzt sind, als wenn sie nur atmosphärischer Luft ausgesetzt sind [9]. So können Schadstoffe zu einer erhöhten Bioverfügbarkeit von Pollenallergenen in der Luft führen, was die Morbidität von Asthmapatienten erhöht [7]. Aufgrund der globalen Erwärmung haben Waldbrände weltweit zugenommen [10]. Die PM_2,5-Konzentrationen in der Luft steigen in der Nähe von Waldbränden signifikant an und wurden mit einer erhöhten Anzahl von Besuchen in der Notaufnahme, Ambulanzbesuchen und Krankenhausaufenthalten von Patienten mit Asthma- und COPD-Exazerbationen in Verbindung gebracht [10]. Die Exposition gegenüber Waldbränden kann bei Erwachsenen 10 Jahre nach der Exposition zu einer Verschlechterung der Lungenfunktion führen [10]. PM ≤ 10 μm im Durchmesser (PM₁₀) tritt in Wüstenstürmen auf, wo starke Winde in trockenen Gebieten große Mengen an losem Sand und Schmutz bewegen. Diese Partikel sind in der Lage, anthropogene Schadstoffe, Mikroorganismen und Pollen in den Atemwegen zu mobilisieren, was zu einer Störung der Epithelien, einer mikrobiellen Besiedelung und einer Potenzierung der Entzündungskaskade führt [11].

Der Klimawandel wird mit einer Zunahme von Infektionskrankheiten in Verbindung gebracht. So kam es beispielsweise nach dem Tsunami 2011 in Japan zu einer Aspergillose-Epidemie unter den Überlebenden, die wahrscheinlich auf die Ausbreitung von Schimmelpilzen in Innenräumen infolge der erhöhten Luftfeuchtigkeit zurückzuführen ist [12]. Es wurde über ein vermehrtes Auftreten des Mycobacterium avium-Komplexes und verschiedener Formen der Hypersensitivitätspneumonitis (HP) berichtet [13, 14]. In Regionen, die von Waldbränden [10, 15] und Wüstenstürmen [11] betroffen waren, wurden vermehrt Besuche in der Notaufnahme wegen Lungenentzündung gemeldet. Epidemiologische Studien haben einen Zusammenhang zwischen der Exposition gegenüber kurzzeitiger Luftverschmutzung und Lungeninfektionen sowie Besuchen in der Notaufnahme bei Kindern gezeigt [16]. In einigen Studien wurde berichtet, dass Temperaturschwankungen und Luftverschmutzung die Inzidenz des primären Spontanpneumothorax erhöhen [17]. In anderen Studien konnte ein solcher Zusammenhang nicht nachgewiesen werden [18]. Ebenso haben einige Studien einen Zusammenhang zwischen barometrischem Druck und Spontanpneumothorax gefunden, andere nicht [19]. Obwohl es plausibel ist, dass vermehrte Atemwegsinfektionen zu einer gleichzeitigen Pleurabeteiligung führen, ist dieser Zusammenhang nicht durchgängig nachgewiesen.

Neben der Intensivpflege von Patienten mit akuten Atemwegserkrankungen hat der Klimawandel auch andere Auswirkungen auf die Intensivpflege. Naturkatastrophen haben in den letzten Jahrzehnten aufgrund des Klimawandels zugenommen. Dies stellt eine erhebliche Belastung für das medizinische Personal dar, das außerhalb seines Einsatzgebietes in schwierigen Umgebungen tätig ist [20]. Hitzewellen sind ein häufiges Phänomen des Klimawandels [21]. Während der Hitzewelle 1995 in Chicago stieg die Gesamtmortalität um 147% [21]. Eine Metaanalyse von 266 Studien zeigte ein erhöhtes Risiko für Herzrhythmusstörungen und Herzstillstand außerhalb des Krankenhauses im Zusammenhang mit Hitzeexposition [22]. Temperaturschwankungen und höhere Umgebungstemperaturen sind schätzungsweise für 4% der Schlaganfälle verantwortlich. Möglicherweise steht dies im Zusammenhang mit einer vermehrten Thrombusbildung aufgrund einer erhöhten Blutviskosität [23]. Die Exposition gegenüber Luftschadstoffen wurde mit einer erhöhten Inzidenz von ischämischen und hämorrhagischen Schlaganfällen in Verbindung gebracht [23]. Hohe Luftfeuchtigkeit und niedriger Luftdruck sind mit epileptischen Anfällen verbunden [23]. Patienten mit vorbestehenden Nierenerkrankungen haben ein erhöhtes Risiko, dialysepflichtig zu werden [24]. Sie weisen eine erhöhte Mortalität auf, wenn andere Begleiterkrankungen wie COPD, kongestive Herzinsuffizienz und Diabetes vorliegen (relatives Risiko 1,6, 1,55 bzw. 1,83) [24]. Untersuchungen zu Elektrolytungleichgewichten infolge von Temperaturschwankungen zeigen gemischte Ergebnisse [21].

Ertrinken bei Überschwemmungen ist die häufigste wetterbedingte Todesursache in Nordamerika [25]. Es gibt zunehmend Belege dafür, dass die nichtinvasive Beatmung bei Ertrinkungsopfern der mechanischen Beatmung vorzuziehen ist [26]. Für die extrakorporale Membranoxygenierung wurde eine Gesamtüberlebensrate von 46,6% nachgewiesen, wobei einige Studien über gute neurologische Ergebnisse berichten [26]. Die Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung sind nach Naturkatastrophen gefährdet [27], wie Krankheitsausbrüche im Zusammenhang mit historischen Überschwemmungen zeigen: Acanthamöbenkeratitis in Iowa, Leptospirose in Rio de Janeiro und auf den Philippinen sowie Hepatitis E und Malaria in Khartum. Wärmere Umgebungstemperaturen und Schwankungen in der Häufigkeit und Intensität von Dürren und Regenfällen können die Versorgung mit sauberem Wasser beeinträchtigen und wasserübertragene Vektoren wie Parasiten, Algen, Bakterien und Viren, die Durchfallerkrankungen, Malaria und Dengue-Fieber übertragen, begünstigen [28]. Bemerkenswert ist, dass 51% der Ausbrüche von wasserbedingten Krankheiten in den USA nach starken Regenfällen auftraten [27, 28].

Der Zusammenhang zwischen Klimawandel und pulmonaler Hypertonie (PH) wird hauptsächlich mit der Luftverschmutzung in Verbindung gebracht, obwohl die aktuelle Literatur dazu klinische Befunde und indirekte physiologische Beobachtungen vermischt. Erhöhte PM_2,5-Werte korrelieren mit erhöhten Endothelin-1-Werten und mittleren Pulmonalarteriendrücken bei Kindern in der Echokardiografie [29]. Eine andere Forschergruppe bestätigte dieses Ergebnis und wies einen Zusammenhang zwischen erhöhten PM_2,5-Werten und einem Anstieg des diastolischen Drucks in der rechten Herzkammer und der Lungenarterie nach [30]. Tiermodelle weisen darauf hin, dass eine erhöhte Allergenexposition über eine Hyperreaktivität der Atemwege, Vasokonstriktion der Lungenarterien und ein Remodeling der Lungengefäße zu einem erhöhten PH-Risiko führen kann [31]. Bei Patienten mit idiopathischer oder hereditärer pulmonal-arterieller Hypertonie wird eine Verkürzung des transplantationsfreien Überlebens bei Exposition gegenüber höheren PM_2,5-Werten berichtet [32]. Die Exposition in Innenräumen durch die Verbrennung von Holz, Holzkohle und Dung in schlecht belüfteten Wohnungen kann die Entwicklung von COPD, interstitieller Lungenerkrankung oder beidem und infolgedessen von PH verstärken [33]. Verschiedene Studien zeigen veränderte Gerinnungsprofile bei Patienten mit erhöhter Luftschadstoffexposition, insbesondere PM₁₀, die zu einer erhöhten Rate venöser Thromboembolien (VTE) und einem erhöhten Risiko für eine chronisch thromboembolische PH führen können [34]. Erhöhte Luftverschmutzung ist mit höheren Raten residualer PH trotz Intervention mit Thrombendarteriektomie bei chronischer thromboembolischer PH verbunden [35].

Forscher haben postuliert, dass sowohl ein chronischer Anstieg der Luftverschmutzung auf niedrigem Niveau als auch intermittierende Spitzenwerte zu einer Dysfunktion des Alveolarepithels und zum Fortschreiten der idiopathischen Lungenfibrose (IPF) führen können [36]. Französische Forscher fanden einen ähnlichen Zusammenhang zwischen erhöhter Ozonbelastung und der Häufigkeit von IPF-Exazerbationen, aber auch eine erhöhte Mortalität bei Patienten mit höherer kumulativer Exposition gegenüber PM₁₀ und PM_2,5 in den vorangegangenen 6 Wochen [37]. Forscher, die die Auswirkungen der Luftverschmutzung in Philadelphia untersuchten, stellten eine beschleunigte Abnahme der Lungenfunktion bei IPF-Patienten fest, wobei jeder Anstieg der PM₁₀-Konzentration um 1 μg/m³ mit einer übermäßigen Abnahme der forcierten Vitalkapazität (FVC) um 46 ml/Jahr verbunden war, obwohl andere Forscher den Zusammenhang nicht bestätigen konnten [36].

Kanadische Forscher fanden heraus, dass eine höhere Exposition gegenüber PM_2,5 mit einem erhöhten Risiko für interstitielle Lungenerkrankungen bei Patienten mit rheumatoider Arthritis verbunden ist [38]. Singh und Kollegen [39] stellten fest, dass in indischen Städten mit höherer Feinstaubbelastung die Wahrscheinlichkeit, an HP zu erkranken, um 7% zunahm, wenn die PM_2,5-Werte um 10 μg/m³ stiegen. Die Forscher spekulierten, dass die Luftverschmutzung den sogenannten ersten Treffer eines 2-Hit-Modells für HP liefern könnte, der die Patienten empfänglicher für Antigene macht, die dann die HP hervorrufen können [39].

Neuere Erkenntnisse unterstützen Multihit-Modelle, bei denen anfällige Patienten einer schlechten Luftqualität ausgesetzt sind und unabhängig von der zugrunde liegenden Erkrankung ein Fortschreiten der Erkrankung zeigen. Höhere PM_2,5-Konzentrationen wurden mit einer schwereren Erkrankung zum Zeitpunkt der Diagnose, einem schnelleren Fortschreiten der Erkrankung und einer höheren Sterblichkeit in Verbindung gebracht, insbesondere aufgrund von Sulfat- und Ammoniumkomponenten [40]. Ein beunruhigendes Ergebnis ist, dass auch präklinische fibrotische Erkrankungen mit der Luftverschmutzung in Verbindung gebracht werden können. In einer Reanalyse von Patienten, die an der Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis teilgenommen hatten, untersuchten die Forscher, ob Luftverschmutzungswerte mit zufälligen interstitiellen Anomalien oder hohen Dämpfungszonen zusammenhingen. Ihre Untersuchung ergab, dass höhere Konzentrationen von NO₂ das Risiko für interstitielle Anomalien signifikant erhöhten, während bei nichthispanischen weißen Patienten mit höherer Exposition gegenüber NO₂ und PM_2,5 hohe Dämpfungsbereiche auftraten [41].

Die vermehrte Verbrennung von Holz in Innenräumen wird mit Pneumokoniosen in Verbindung gebracht, insbesondere mit der sogenannten Hüttenlunge, die bei der Entzündung von Biomasse in schlecht belüfteten Häusern in Entwicklungsländern auftritt [42]. Auch das vermehrte Auftreten von Sandstürmen kann Lungenentzündungen begünstigen. Sandstäube enthalten zahlreiche Bestandteile, darunter anorganische Partikel, Allergene und Mikroorganismen. So können Sandstürme zu einer Zunahme von Silikoseerkrankungen beitragen – da Siliziumdioxid ein Hauptbestandteil des regionalen Sandstaubs ist – und darüber hinaus zahlreiche proinflammatorische Prozesse aktivieren [43].

Klimawandel und Luftverschmutzung verschlechtern die Schlafqualität. Verschiedene Mechanismen wurden vorgeschlagen, um die Auswirkungen auf den Schlaf zu erklären, unter anderem auf die Neurotransmitter des Zentralnervensystems, die Kontrolle der Atmung und die Schädigung der Atemwege durch Entzündungen, die zu einer veränderten Atmungsmechanik führen. Die Exposition gegenüber Luftverschmutzung wird mit einer verminderten Schlafqualität und Schlafdauer und mit schlafbezogenen Atmungsstörungen bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen in Verbindung gebracht [44]. Darüber hinaus wurden in einer Studie an Mutter-Kind-Paaren je nach Exposition unterschiedliche Auswirkungen auf die Schwangerschaftsdauer festgestellt [44]. Diese Effekte wurden bei PM_2,5 beobachtet, obwohl einige Studien auch über Zusammenhänge mit PM₁ und PM₁₀ berichteten [45]. Die Exposition gegenüber Schwermetallen, Umgebungslärm und Licht wurde ebenfalls mit einer verminderten Schlafqualität in Verbindung gebracht [46]. Studien zu den spezifischen Auswirkungen der Innenraumluftverschmutzung auf den Schlaf konzentrierten sich vor allem auf Maßnahmen zur Reduzierung von Schadstoffen beim Kochen. Interventionsstudien zeigen eine Verbesserung der selbstberichteten Schlafqualität [47].

Angesichts der weltweit zunehmenden Prävalenz schlafbezogener Atmungsstörungen haben zahlreiche Studien den Einfluss der Luftverschmutzung auf den Atemstörungsindex untersucht und einen Zusammenhang zwischen dem Schweregrad der Atemstörung, insbesondere dem Apnoe-Hypopnoe-Index (AHI), und der Exposition gegenüber PM_2,5 und NO₂ gefunden [48]. Die «Sleep Heart Health Study» fand einen Zusammenhang zwischen PM₁₀ im Sommer und dem Index für Atemstörungen, der Zeit mit Sauerstoffmangel und einer verminderten Schlafeffizienz. In allen Jahreszeiten wurde ein Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem Atemstörungsindex festgestellt [49]. Auch in anderen Studien wurde ein negativer Zusammenhang zwischen Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Ozonwerten und dem AHI gefunden [50]. PM₁₀, Ozon, Schwefeldioxid und relative Luftfeuchtigkeit sind bei Patienten mit schweren Atemstörungen mit einem erhöhten AHI im Schlaf ohne schnelle Augenbewegungen (Nicht-REM-Schlaf) verbunden [50]. Ein statistisch signifikanter Anstieg des residualen AHI wurde mit einem Anstieg der Luftverschmutzung bei Patienten mit Atemstörungen in Verbindung gebracht, die eine positive Atemwegsdrucktherapie erhielten [51]. So wirken sich Luftverschmutzung und andere Umwelteinflüsse negativ auf verschiedene Maße der Schlafqualität und Schlafstörungen aus. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind noch zu erforschen.

Viele Aspekte der physischen und psychischen Gesundheit von Kindern können durch den Klimawandel beeinträchtigt werden. Schlechte Luftqualität ist mit einem erhöhten Risiko für Frühgeburten, Asthma und Infektionen in den ersten 4 Lebensjahren verbunden [52]. Die Exposition gegenüber Schadstoffen wirkt sich negativ auf das sich entwickelnde Atmungssystem aus und hat lang anhaltende Folgen [7], die aus Veränderungen der Immunität und der Mechanik der Lunge resultieren und die Heilung und Funktion beeinträchtigen [53]. In einer Studie mit 256 Schülern im Alter von 10 bis 12 Jahren war die Prävalenz von Asthma und abnormer Lungenfunktion bei Kindern, die in trockeneren Klimazonen lebten, höher [54]. Eine Verschlechterung der Luftqualität durch Schadstoffe und eine erhöhte Pollenexposition erhöhen den Schweregrad und die Dauer der Atemwegssymptome bei Patienten mit Pollenallergien [55]. Höhere Beatmungsraten in einem sich entwickelnden Atmungssystem bedeuten für Kinder ein höheres Risiko für Atembeschwerden und allergische Reaktionen [56]. Wüstenstürme treten in den Mittelmeerländern immer häufiger auf und werden mit Atemwegserkrankungen in Verbindung gebracht. Die Studie «Mitigating the Health Effects of Desert Dust Storms Using Exposure-Reduction Approaches» (MEDEA) über Asthma bei Kindern in Zypern und Kreta [57] untersucht Maßnahmen zur Verringerung der Exposition gegenüber Wüstenstaub.

Patienten nach einer Lungentransplantation sind aufgrund ihres geschwächten Immunsystems anfällig für Umwelteinflüsse [58, 59]. Das Bronchiolitis-obliterans-Syndrom (BOS) ist eine häufige Ursache für chronische Abstoßungsreaktionen bei Lungentransplantationspatienten. Es wurde ein direkter Zusammenhang zwischen der Nähe zu Hauptverkehrsstraßen bei Lungentransplantationspatienten und der Exposition gegenüber Verkehrsschadstoffen nachgewiesen, was zu einer erhöhten Prävalenz und Mortalität des BOS führt [58]. Eine europäische Studie an einer großen Kohorte von Lungentransplantationspatienten ergab, dass Personen, die hohen Feinstaubkonzentrationen in der Luft ausgesetzt waren, ein erhöhtes Risiko für chronische Funktionsstörungen des Lungentransplantats hatten [59]. Die Nähe zum Straßenverkehr erhöht das Risiko einer chronischen Lungentransplantatdysfunktion aufgrund der erhöhten Exposition gegenüber Luftschadstoffen [60]. Ohne Makrolid-Prophylaxe war die Verschlechterung der Lungenfunktion bei COPD bei höherer Luftverschmutzung stärker ausgeprägt [61].

Durch den Klimawandel verursachte Veränderungen der Pilztopografie haben sich negativ auf Lungentransplantationspatienten ausgewirkt [62]. In einer australischen Studie wurde festgestellt, dass Dürreperioden bei Lungentransplantationspatienten mit einer erhöhten Nocardia-Infektionsrate assoziiert sind [62]. Transplantationszentren sind in vielen Ländern ungleichmäßig verteilt, und Wetterveränderungen erschweren den Transport und können die Organbeschaffung verzögern [62]. Es ist absehbar, dass größere Anpassungen erforderlich sein werden, um einen gerechten Zugang zur Organzuteilung und -beschaffung zu gewährleisten.

Der Klimawandel birgt besondere Risiken für bestimmte Berufsgruppen. Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse ergab, dass sich die meisten Veröffentlichungen auf die Auswirkungen von Temperaturänderungen auf Arbeiter im Freien konzentrieren [63]. Durch den längeren ungeschützten Aufenthalt im Freien sind die Arbeiter dort den Gefahren höherer Temperaturen und Witterungseinflüssen stärker ausgesetzt. Sie sind einer erhöhten Luftverschmutzung exponiert, insbesondere einer erhöhten Ozonkonzentration in Bodennähe. Angesichts der zunehmenden Häufigkeit und Schwere von Waldbränden als Folge des Klimawandels werden Feuerwehrleute wahrscheinlich zu den am stärksten Betroffenen gehören [64].

Mit der Zunahme von Wirbelstürmen und Überschwemmungen werden Schimmelpilzschäden immer häufiger. Sanierungs- und Bauarbeiter können gefährlichen Schimmelpilzbelastungen ausgesetzt sein, die das Risiko von Asthma und Überempfindlichkeitsreaktionen erhöhen. So haben z.B. Veränderungen in den Witterungszyklen, wie erhöhte Sommertemperaturen nach Trockenperioden, zu einer Zunahme des Befalls von Ahornbäumen mit Cryptostroma corticale, auch Rußrindenkrankheit genannt, geführt. Holzfäller, Förster, Sägewerker, Obstplantagenarbeiter und Arbeiter in Papierfabriken gehören zu den Berufsgruppen, für die ein Anstieg der HP-Rate infolge dieser Exposition dokumentiert ist [65].

Weitere Forschung ist notwendig, um die Auswirkungen des Klimawandels auf bestimmte Berufsgruppen zu verstehen. Arbeiter wurden als «Klimakanarienvögel» bezeichnet. Dennoch bestehen nach wie vor erhebliche Wissenslücken, die den Schutz von Arbeitern vor gefährlichen Einwirkungen behindern [66]. Es ist wahrscheinlich, dass das Risiko berufsbedingter Exposition sich auf Arbeiter auswirkt, die weniger Kontrolle über ihre Arbeitsumgebung und ihre Tätigkeiten haben, und dass daher gesundheitliche Ungleichheiten bestehen, die beseitigt werden sollten. Zu den erforderlichen Maßnahmen gehören ein besseres Verständnis der Risiken je nach Beruf und Arbeitsplatz, eine bessere Überwachung und verbesserte Schutzsysteme für Arbeiter mit hohem Expositionsrisiko [67].

Etwa 14% der Lungenkrebsfälle weltweit sind auf Luftverschmutzung zurückzuführen, wobei die Werte in verschiedenen Ländern zwischen 1% und 25% liegen [68]. Darüber hinaus weist eine Metaanalyse aktueller Daten auf einen direkten Zusammenhang mit PM_2,5-Konzentrationen hin, wobei das mit PM_2,5 assoziierte Lungenkrebsrisiko bei 1,09 (95%-Konfidenzintervall (KI) 1,04–1,14) liegt [69]. Der genaue Mechanismus dieses Risikos wird noch untersucht, aber plausible Ursachen sind DNA-Schäden, erhöhter oxidativer Stress, Chromosomenschäden und die Induktion einer onkogenen Transformation. Neben Feinstaub werden auch andere Bestandteile der Luftverschmutzung wie polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, flüchtige organische Verbindungen und Dioxine mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung gebracht [70].

Bei wärmeren Temperaturen werden Innenräume zunehmend geschlossen oder abgedichtet, um unerwünschtes Eindringen von Luft zu verhindern. Leider gehören zu den Komponenten eines dichten Gebäudes auch Biozide in Lüftungsanlagen, die das Krebsrisiko erhöhen können [71]. Dichtere Gebäude erhöhen auch das Risiko der Exposition gegenüber Radon, einem bekannten Risikofaktor für Lungenkrebs, insbesondere für Personen, die in kleinen Räumen, Kellern und anderen schlecht belüfteten Bereichen arbeiten [71].

Die Verringerung der Exposition gegenüber Luftschadstoffen und den negativen Auswirkungen des Klimawandels ist eine große Chance, die Entstehung und das Fortschreiten von Lungenerkrankungen zu verhindern. In Tabelle 2 [10, 12‒17, 19, 21‒24, 27‒29, 31‒33, 35‒39, 41, 43, 44, 47‒55, 58‒65, 68, 70, 71] sind die bekannten Auswirkungen des Klimawandels und der Luftverschmutzung auf den Gesundheitszustand der Lunge und auf Intensivstationen zusammengefasst. Obwohl PM_2,5 als unabhängiger Risikofaktor anerkannt ist, wurde er noch nicht in Präventionsleitlinien aufgenommen, da randomisierte klinische Studien über Strategien zur Minimierung der persönlichen Exposition fehlen [72]. Zukünftige Forschung sollte sich auf Strategien zur Risikominderung bei Menschen mit kardiopulmonalen Vorerkrankungen, älteren Erwachsenen, Schwangeren, Kindern und gefährdeten Bevölkerungsgruppen konzentrieren, die aufgrund gesundheitlicher Ungleichheiten unverhältnismäßig stark betroffen sind. Forschung sollte an den Brennpunkten von Umweltkatastrophen in Angriff genommen werden.

Lungenfachärzte sollten ihre Patienten darüber beraten, wie sie ihre Exposition gegenüber Luftverschmutzung im Freien und in Innenräumen durch das Tragen eng anliegender Atemschutzmasken und den Einsatz von Luftreinigungssystemen zu Hause minimieren können, ohne sich in die Überzeugungen und Entscheidungen der Patienten einzumischen. Wenn Patienten in der Lage wären, die Luftqualität täglich, bei schlechtem Wetter und in Katastrophenfällen zu überwachen, würde dies dazu beitragen, die Belastung zu minimieren und damit die allgemeine Gesundheit zu verbessern. Lungenfachärzte können eine wichtige Rolle spielen, wenn es darum geht, die Auswirkungen des Klimawandels auf Lungenerkrankungen in der Patientenversorgung hervorzuheben. Bei einfachen, geringfügigen Wasserschäden können Menschen ohne vorbestehende Lungenerkrankung mit dem Schimmelpilzbefall umgehen. Bei der Beseitigung von Überschwemmungen oder Schimmelbefall sollten lange Ärmel, Schutzbrille und idealerweise eine N95-Maske zum Schutz der Atemwege getragen und betroffene poröse oder saugfähige Materialien (z.B. Matratzen und Kissen) entsorgt werden. Es wird empfohlen, alle Bereiche zu trocknen und zur Vermeidung von Schimmelpilzbefall in feuchten Bereichen häufig zu reinigen und die Belüftung der betroffenen Bereiche durch den Einbau eines Ventilators oder das Öffnen der Fenster zu verbessern. Ist eine größere Fläche betroffen, sind Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen beteiligt oder ist das Wasser kontaminiert (z.B. durch Abwasser), sollte eine professionelle Reinigung durchgeführt werden. Eine Liste der Berufsverbände findet sich auf der Website der US Environmental Protection Agency [73].

Mit der Verpflichtung, die Emissionen zu reduzieren und kohlenstoffneutral zu werden, unternehmen die Regierungen weltweit positive Schritte zur Bewältigung der Krise. Gesundheitssysteme sollten Maßnahmen ergreifen, um Klimaresilienz in Übereinstimmung mit den Zielen des US Department of Health and Human Services zu erreichen. Die Behörde strebt eine Reduzierung der Emissionen um 50% bis 2030 und eine Netto-Null-Emission bis 2050 an [74]. Bisher haben sich 61 der größten US-Krankenhäuser und Unternehmen des Gesundheitswesens diesen Zielen angeschlossen [74]. In Abbildung 2 sind die wichtigsten Maßnahmen zur Minderung der Auswirkungen des Klimawandels und der Luftverschmutzung zusammengefasst.

Die Mehrheit der Bevölkerung (64%) erkennt an, dass die Auswirkungen des Klimawandels die Gesundheit beeinträchtigen. Allerdings waren nur 27% in der Lage, spezifische Schäden eindeutig zu identifizieren [3]. Gegenwärtig behandeln nur 15% der Lehrpläne der medizinischen Fakultäten in den USA dieses Thema [75]. Dennoch gewinnt die Bewegung zur Verbesserung der sozialen Verantwortung in der medizinischen Ausbildung durch die Priorisierung von Fragen der öffentlichen Gesundheit an Schwung und Prominenz, vor allem durch intensive Lobbyarbeit unter Medizinstudenten [75]. Die Ausbildung des Gesundheitspersonals ist für eine präzise, praktische und wirksame Beratung der Patienten von entscheidender Bedeutung.

Klimawandel und Luftverschmutzung spielen eine immer größere Rolle bei der Entstehung und dem Fortschreiten verschiedener Lungenkrankheiten. Für uns Lungenfachärzte ist es wichtig, die negativen Auswirkungen des Klimawandels und der Luftverschmutzung zu verstehen und das Bewusstsein dafür zu schärfen. Weitere Forschung zu Maßnahmen zur Expositionsbegrenzung ist erforderlich, um Gesundheitsdienstleister über evidenzbasierte Methoden zu informieren und die Patientenberatung zu verbessern. Die Patienten in die Lage zu versetzen, die Luftqualität zu überwachen und die Exposition zu minimieren, ist eine wichtige Präventionsmaßnahme, um die Morbidität und Mortalität zu senken und gleichzeitig die Lebensqualität zu verbessern.

Als Lungenfachärzte müssen wir die Krankheitslast erkennen und Maßnahmen ergreifen, um Patienten proaktiv zu helfen, die negativen Auswirkungen des Klimawandels und der Luftverschmutzung zu verhindern und zu minimieren. Mit dieser Übersichtsarbeit möchten wir Lungenfachärzte ermutigen, sich für die Minderung der Auswirkungen des Klimawandels und der Luftverschmutzung einzusetzen.

Die Autoren haben CHEST Folgendes mitgeteilt: S.J.C. hat persönliche Honorare für die Mitarbeit in Beratungsgremien von Gilead und Boehringer Ingelheim erhalten. M.-B.S. hat persönliche Honorare für die Tätigkeit in Beratungsgremien und als Sprecher von Genentech, Boehringer Ingelheim, Veracyte und United Therapeutics erhalten. Keine Angaben (B.B., S.V.C., A.S., S.S., N.B.).

Autorenbeiträge: B.B. hatte vollen Zugang zu allen Daten und übernimmt die Verantwortung für die Integrität und Genauigkeit der Daten. B.B., S.J.C., S.V.C., A.S., S.S., N.B. und M.-B.S. waren an der Konzeption, dem Entwurf und der Datenerhebung für die Übersichtsarbeit beteiligt. B.B., S.J.C., S.V.C., A.S., S.S., N.B., und M.-B.S. waren an der Ausarbeitung und dem Verfassen des Manuskripts beteiligt. Alle Autoren haben an der kritischen Durchsicht der wesentlichen intellektuellen Inhalte mitgewirkt und die Endfassung zur Veröffentlichung freigegeben. B.B. übernimmt die Verantwortung und bürgt für den Inhalt des Manuskripts.

Weitere Beiträge: Die Autoren danken Carmen Fullmer, MS, für ihre Hilfe und Unterstützung bei der Erstellung dieses Manuskripts.

Bathmapriya Balakrishnan, Sean J. Callahan, Sujith V. Cherian, Abirami Subramanian, Sauradeep Sarkar, Nitin Bhatt, Mary-Beth Scholand: Climate Change for the Pulmonologist: A Focused Review. Chest. 2023 Oct;164(4):963–974 (DOI: 10.1016/j.chest.2023.04.009). © Die Autor(en) 2023. Veröffentlicht von Elsevier Inc. unter Lizenz des American College of Chest Physicians (Übersetzung), lizensiert unter BY-NC-ND (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de).