WORKSHOP. Patient und Luftverschmutzung Beratung in der Praxis. Prof. Nino Künzli, Dr. med. et phil.

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1 WORKSHOP Patient und Luftverschmutzung Beratung in der Praxis Prof. Nino Künzli, Dr. med. et phil. Vize-Direktor Schweizerisches Tropen- und Public Health Institut Basel Ordinarius für Sozial- und Präventivmedizin der Universität Basel WORKSHOP Rheinfelder Tage Psychosomatik Fr. 23. Mai 2014 Präsentationstitel Swiss TPH ist ein mit der Universität Basel assoziertes Institut

2 Die beste Therapie ist konsequente «Luftreinhaltepolitik» Diese ist wirksam! Aber es vergeht viel Zeit bis sie die Wirkung entfalten kann und dem Individuum / Patienten hilft sie in Belastungssituationen nicht Was nun??? 2

3 FRAGEN ZUM ANFANG 1. Mit welchen Fragen zu «Luftverschmutzung» wurden Sie durch Ihre PatientInnen in der Praxis bisher konfrontiert? 2. Wie sind Sie damit umgegangen? 3. Worauf achten Sie bei Ihrer Beratung?

4 Globale PM2.5 Jahresmittelwerte Schätzungen für Brauer et al, 2011

5 Handlungsebenen in der Arztpraxis Informieren Gewichten & vergleichen Vorsorgen Behandeln 5

6 PatientInnen informieren (denn sie (des-)informieren sich selbst.) 6 PDF in several languages online

7 Handlungsebenen in der Arztpraxis Informieren Gewichten & vergleichen Vorsorgen 7

8 Handlungsebenen in der Arztpraxis Informieren Gewichten & vergleichen 1. Belastungssituation beurteilen 2. Gesundheitliches Risiko vergleichen 8

9 Ordnen Sie die Städte nach ihrer PM10 Belastung Barcelona 43 7 Bamako Mali Bangkok Basel - Switzerland 23 2 Berlin Germany 25 3 Dakar Senegal Hanoi Viet-nam Islamabad - Pakistan Karthoum Sudan London - UK 23 2 Los Angeles USA 38 6 Lusaka Zambia Maroua Cameroon Mexico City Mexico Niamey Nigeria Nairobi Kenya 49 8 New Dehli - India Port Moresby Papua New Guinea 31 5 Stockholm - Sweden 12 1 Teheran Iran Torino Italy 53 9 Toronto Canada 26 4 Xi an China < 20 μg/m 3 (WHO Standard) μg/m μg/m μg/m 3 > 100 μg/m 3 Zur Erinnerung: London 1952 Anstieg von ~500 auf ca μg/m3 9

10 Luftqualität in der Schweiz PM10 Jahresmittelwerte an verschiedenen Standorten PM10 annual mean [µg/m Urban high Urban Rural Swiss / WHO standard

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12 Smogsituation in Europa entspricht in Wuhan (China) dem «normal Jahresmittel») Tagesmittelwerte von PM10 in Wuhan und während der «katastrophalen» Wintersmogepisode in der Schweiz - Feb Winter smog in Switzerland, Jan/Feb 2006 (PM10) LAUSANNE ZURICH L.A. min L.A.max

13 Handlungsebenen in der Arztpraxis Informieren Gewichten & vergleichen 1. Belastungssituation beurteilen 2. Gesundheitliches Risiko vergleichen 13

14 Risiko-Beratung in der Praxis Personalisierte Risiko-Beratung ist schwierig, denn: Es gibt keinen «diagnostischen Marker» zur Diagnose «Luftverschmutzungsempfindlichkeit» Das Risiko lässt sich aber mit anderen Risiken vergleichen

15 Können Sie diese Herzinfarkt-auslösenden Faktoren nach ihrem Risiko ordnen? D.h.: Um wieviel nimmt das Risiko, einen Infarkt zu erleiden nach der akuten Exposition mit diesen Faktoren zu? Kokain Negative Emotion Schwere Mahlzeit Alkohol excess Respiratorische Infekte Salzeinnahme Luftverschmutzung Ärger Positive Emotion Sex Coffee Rauchen Körperliche Aktivität Lärm WM Fussballmatch zuschauen Marijuana Konsum Passivrauch

16 Risiko-quotient für Herzinfarktauslösung (n=number of studies) Odds Ratio (= x-faches Risiko) innerhalb der ersten 1-2h nach Exposition) Cocaine use 23.7 ( ) Heavy meal 7.0 (0.8-66) Marijuana 4.8 ( ) Emotions, negative (n=3) 4.5 ( ) Physical exertion (n=6) 4.3 ( ) Emotions, positive 3.5 ( ) Alcohol 3.1 ( Anger (n=4) 3.1 ( ) Sexual activity (n=2) 3.1 ( ) Traffic exposure/participation 2.9 ( ) Respiratory infection (n=4) 2.7 ( ) Coffee 1.5 ( ) Air Luftverschmutzung,30µg/m3 pollution, μg/m 3 reduction Zunahme (n=11) (PM10) 1.05 ( ) Air Luftverschmutzung, pollution, 10 μg/m10µg/m3 3 reduction Zunahme (n=11) 1.02 ( ) Nawrot, Perez, Künzli et al. Lancet Feb 26;377(9767):

17 Nawrot, Perez, Künzli et al. Lancet Feb 26;377(9767): Individuelles Risiko und die Bedeutung eines Risikos in der Bevölkerung können sehr verschieden sein Population Attributable Fraction (%) 8% 6% 4% 2% AP 10ug/m 3 AP 30ug/m 3 100% 11% 100% Coffee 0.4% Resp. 4% 1.5% 1% Traffic infections Sexual activity 3.2% Anger Alcohol 1% 2.4% Emotion + Physical exertion Emotions - Marijuana 1.2% 0.2% Heavy meal 0.5% Odds Ratio (in log scale) % Cocaine use

18 Risikobeurteilung aus INDIVIDUELLER SICHT Beispiel für jährigen Mann, nach Herzinfarkt o Sterberisiko innerhalb von 4 Jahren: ~ 18 % o Sterberisiko innerhalb von 10 Tagen: 0.13 % EIN HYPOTHETISCHER RISIKO-VERGLEICHE: 1. Patient raucht weiter: 1.46-fach höheres Risiko als ohne rauchen 4-Jahres Sterberisiko ist 27% (anstatt 18%) 10-Tages-Sterberisiko: 0.19% (anstatt 0.13%) 2. Er leidet an Diabetes: 1.29x höheres Sterberisiko 4-Jahres Sterberisiko 24% anstatt 18% 3. PM10 erhöht sich für 10 Tage um 20µg/m 3 : 1.02-fach höheres Sterberisiko 4. Er muss 10 Tage nach China, in Smog mit 300µg/m 3 PM10: ~1.5-fach erhöhtes 10-Tages Sterberisiko 10-Tages Sterberisiko ist 0.2% anstatt 0.13% 5. Er steht unter Kokainrausch: 23-faches Herzinfarktrisiko

19 alles ist relativ Inhalierte Dosis von PM2.5 unter verschiedenen Belastungsszenarien Smith K Env Health Perspect 2010 Average Inhalation per day: 18 m3 / day Konzentration Inhalierte Dosis PM2.5 6 μg/m mg/day 10μg/m3 (WHO Guideline) 1 000μg/m3 (China Smog) 0.18 mg/day 18 mg/day Leichter bis schwere Raucher mg/day Typische Dosis verschiedener Verbrennungsquellen Ambient air pollution Passive smoke smoking Indoor combustion

20 Mortalität hängt von inhalierter Partikeldosis ab (log-transformiert) Smith K Env Health Perspect 2010 < 1mg/d: Passivrauchen (*) Luftverschmutzung draussen 10mg/d: Raucherstudien Täglich eingeatmete Dosis Air poillution outdoors passive smoke Active smoking Air pollution indoor combustion

21 Handlungsebenen in der Arztpraxis Informieren Gewichten & vergleichen Vorsorgen 21

22 Aktiv vorsorgen: Individuelle Handlungsebenen 1. Aufenthaltsort wählen 2. Schutzmassnahmen 3. Lebensstil 4. Individuelle Risikofaktoren 5. Ernährung und Medikamente Belastung einschränken Gesundheit stärken 22

23 1. Aufenthaltsort Wohnadresse Arbeitsplatz / Schule Weg zur Arbeit Reisedestination 23

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25 % Anteil der Einwohner, die innerhalb 75m von stark befahrene Strassen wohnen (> Fahrzeuge pro Tag) Perez et al, - Eur Respir J 2013 Asthma bei Kindern, der solchen verkehrsnahen Wohnlagen zuzuordnen ist: 14% (CI: 3-25%) (Je nach Stadt: 7-23%)

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27 Wenn Patienten im Alltag die Wahl haben : es lohnt sich, verkehrsreiche Strassen zu meiden Experiment mit 60 Asthmatikern 2 Stunden Spaziergang McCreanor, NEJM 2007 Oxfordstr. DIESEL BUSSE Hyde Park 27

28 Oxfordstr. Hyde Park Faktor Russ in µg/m x Partikelanzahl /cm x NO2 in µg/m x PM2.5 in µg/m x 28

29 Abfall der Sekundenkapazität (FEV1) war unter starker Belastung (Diesel) in der Oxfordstreet viel stärker als im weniger belasteten Hyde Park und der Unterschied blieb auch nach 7 Stunden noch bestehen! 2 McCreanor et al, NEJM 2007 % change in FEV p < Hyde Park Oxford Street Page Hours (from start of exposure)

30 Dieselmotor Belastungskammer

31 Belastung mit Dieselabgasen (1 Stunde) verschlechtert die Sauerstoffversorgung des 31 Herzmuskels (Experiment mit 20 Männern nach Herzinfarkt) Mills et al, NEJM 2007 (Sept 13 th ) Reinluft Diesel Zeitpunkt ab Beginn der Dieselexposition (minuten)

32 Nairobi, Kenya: sehr hohe PM2.5 Kon-zentrationen im Abwind verkehrsreicher Strassen (Kinney et al, Env Sci Pol; July 2011) upwind downwind 0 meter 30 meter 100 meter

33 den richtigen Weg wählen 33

34 Personal exposure to PM2.5 while walking in Accra (Ghara) Dionisio Env Health Perspect

35 Lokale Quellen haben grossen Einfluss auf die persönliche akute Belastung PM2.5 Konzentrationen in Accra Ghana: % Zunahme der persönlichen Belastung als Folge lokaler Verbrennungsquellen Dionisio et al, EHP Abfall Verkehr Kohle Holzofen x-fold INCREASE IN PM2.5 IN PROXIMITY OF DIFFERENT SOURCES 197 % increase in PM Trash burning Light traff <2cars/min med traff <10 cars/min Heavy moving traff congested heavy traff single charcoal stove mulitple charcolal stove single wood stove mulitple wood stove 35

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37 2. Sich aktiv vor Belastung schützen z.b. Aufenthalt in Räumen mit Air conditioning (drinnen oder im Fahrzeug) Schutzmasken 37

38 Env H Perspect 2002 Der Zusammenhang zwischen Tagesmittelwerten von PM10 und Spitaleinweisungen wegen COPD Exacerbationen ist umso stärker je weniger die Stadt über Air Conditioning verfügt 38

39 Env Health Perspectives, 2012

40 OBJEKTIVE SIGNIFIKANTE VERÄNDERUNG MIT MASKE Herzrythmusvariabilität verbessert sich Mittlerer arterieller Bltudruck tiefer Parasympathischer Tonus gestärkt

41 3. LEBENSSTIL ( Beeinflussung des Grundrisikos und/oder der Sensitivität) z.b.: Rauchen hat viel gravierendere Folgen als Luftverschmutzung Körperliche Aktivität schützt 41

42 Körperliche Aktivität durch Velofahren reduziert die Mortalität auch nach Berücksichtigung der negativen Auswirkungen der Schadstoffe und Unfallgefahr (Barcelona) (Rojas-Ruedas et al; BMJ 2011) Modell integriert Erhöhte Unfallgefahr Höhere Schadstoffbelastung Höhere körperliche Aktivität Nutzen:Risiko-Ratio: death/yr death/yr death (avoided death)

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44 Die Verbesserung der Luftqualität führte zu einer verlangsamten Abnahme der Lungenfunktion ABER nicht so bei Übergewichtigen! (SAPALDIA Studie) Schikowski et al Env Health Perspect 2013 (also see: Downs et al, NEJM 2007) Haben von Verbesserung der Luftqualität nicht profitiert >25-30 < BMI >30

45 4. Individuelle Faktoren: Bisher untersuchte potentielle Modifikatoren des Schadstoffrisikos: Geschlecht, Alter Diabetes Bestehende Kardiorespiratorische Krankheiten & Phänotypen Rauchen, Ernährung, Stillen Körperliche Aktivität, BMI / Übergewicht Medikation, Genetische Faktoren.

46 Lung function decline did not or much less profit from air quality improvements in Switzerland among some genotypes Imboden et al SAPALDIA Study Env Health Perspect 2009 Did not profit from better air quality

47 (Im Durchschnitt!) besteht in folgenden Gruppen ein erhöhtes Risiko, akut von Luftverschmutzungskrankheiten betroffen zu sein AsthmatikerInnen und PatientInnen mit COPD HerzpatientInnen: Herzinsuffizienz, Herz- Kreislauferkrankungen (bestehende Arteriosklerose; status nach Herzinfarkt) Ältere Säuglinge vielleicht bereits während der Schwangerschaft? Kinder

48 5. ERNÄHRUNG & MEDIs z.b. Früchte Antioxidantien Anti-inflammatorische Medikamente 48

49 Zusammenhang zwischen Ozonkonzentration am Vortag und Lungenfunktion (small airway function) in 158 Kindern mit Asthma, Mexico City Romieu et al, AJRCCM 2002 and Thorax 2004 All children Vorbeugen vor der Reise? Ohne Vit. C/E Placebo Supplementierung Mit Vit. C/E FEF25-75 ml/s / ppb O3 GSTM1- null GSTM1- positive

50 Zusammenhang zwischen Ozonkonzentration am Vortag und Lungenfunktion (small airway function) in 158 Kindern mit Asthma, Mexico City Romieu et al, AJRCCM 2002 and Thorax 2004 All children Ohne Vit. C/E Placebo Supplementierung Mit Vit. C/E FEF25-75 ml/s / ppb O3 GSTM1- null GSTM1- positive

51 Am J Respir Crit Care Med 2005 Luftverschmutzung schränkt die autonome Herzrythmusfunktion ein Aber. Wer unter Statinbehandlung steht oder über antioxidativ schützende Genvarianten verfügt ist (vielleicht?) geschützt

52 z.b.: ACC Sandoz, Ecomucyl, Fluimucil, Mucostop, Solmucol N-Acetylcysteine reduziert die durch Dieselabgas induzierte bronchiale Hyperraktivität (600mg täglich, 3x pro Tag während 6 Tagen) 52

53 Entzündungszeichen im Herzmuskel von Mäusen nach 4 Wochen städtischer Schadstoff-Belastung in Mexico City Reinluft NW SW SW+Intervention Reinluft NW SW SW+Intervention 16μg/m3 24μg/m3 16μg/m3 24μg/m3 Villarreal-Calderon, Exp Toxicol Pathol 2010

54 Xundheit Danke!

55 ZUSAMMENFASSUNG Luftverschmutzung schadet Ihren Patienten Das Gesundheitsrisiko «Luft» ist relativ zu andern Risikofaktoren «gering» Prävention der Belastung ist teilweise möglich, aber oft ist die Belastung nicht vermeidbar Objektive Vergleiche von Belastung und Risiken kann Patienten helfen, mit Situation umzugehen Gesunder Lebensstil schützt teilweise auch vor den Folgen der Luftverschmutzung Medikamente können mit den Wirkungen der Luftverschmutzung interagieren 55

56 Danke für Ihre Aufmerksamkeit Swiss Tropical and Public Health Institute Basel, Switzerland Swisstph.ch