Klima und Gesundheit – Stand der wissenschaftlichen

Environmental Exposures and Health
Workshop 20. Mai 2015 «Wie können Behörden gesundheitliche Risiken durch
Hitzewellen minimieren?»
Klima und Gesundheit – Stand der
wissenschaftlichen Forschung
Martina Ragettli
Auswirkungen des Klimawandels auf die Gesundheit
Direkt
Klimawandel
• Temperatur
• Niederschlag
• Meeresspiegel
Änderung der
Ökosysteme
Hitzewellen
Hitzebedingte Krankheiten
und Mortalität
Stürme, Überschwemmungen,
Massenbewegungen
Extremwetter-bedingte
Krankheit und Mortalität
Pollenproduktion & Allergene
Allergien
Höhere Schadstoffkonzentrationen (Ozon)
Luftbelastungs-bedingte
Krankheit & Mortalität
Verbreitung Wirte und
Vektoren (neuer)
Krankheitsüberträger
Vektorübertragene Krankheiten
Mikrobielle Umwelt
Störung von
gesellschaftlichen
& ökonomischen
Systemen
20. Mai 2015
Konflikte, Migration,
psychische
Gesundheit/Stress
Martina Ragettli
Infektionskrankheiten
Lebensmittelvergiftungen
durch verminderte Haltbarkeit
Adaptiert von Haines & Patz,
2004, IPCC 2014
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Warum ist Hitze ein Gesundheitsrisiko?
•
Der Körper reguliert die Temperatur mittels Schweissproduktion und
verstärkter Durchblutung von Haut und Muskeln (Thermoregulation)
•
Übermässige Belastung und/oder Fehlfunktion dieser Systeme kann zu
Überhitzung und Krankheit führen
Körpertemperatur
36.1–37.8 ºC
Normaltemperatur
ab 38°C
«Heat Exhaustion»
ab 40.6°C
«Heat Stroke»
Beeinträchtigung
physischer und
kognitiver Funktionen
Zunahme des Risikos
für Organschäden,
Bewusstlosigkeit,
Kreislaufkollaps,Tod
IPCC 2014; WHO 2004; WHO 2008
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Auswirkungen von Hitze auf die Gesundheit (Bevölkerung)
Einflussfaktoren
Hitze
Hitzestress
Exposition Hitze
(Meteorologie)
Hitzebedingte
Krankheit
Sensibilität
gegenüber Hitze
Hitze-Tod
Zugang
medizinische
Hilfe
«optimales Klima»
Gesundheitszustand der
Bevölkerung
Risikogruppen
Adaptiert von Kovats & Hayat 2008
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Relative Risk (RR)
Zusammenhang zwischen Temperatur und Mortalität –
Resultate von Zeitreihenstudien
«Optimale Temperatur»
= Minimum Mortalität
~ obere 25% der
Temperaturverteilung
Gasparrini et al. 2015, in press; Guo et al. 2014
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Der Zusammenhang zwischen Temperatur und
Mortalität ist regional unterschiedlich
Ganzjahresmortalität 1990-2010 (Gasparrini et al. 2015, in press)
EU-Studie: Zunahme Mortalität mit Temperatur während Sommermonaten (1990-2000) (Baccini et
al. 2008)
Mediterrane Städte:
3.1% pro 1°C Zunahme der gefühlten Tagesmaxtemp ab 29.4°C
Nordeuropäische Städte:
1.8% pro 1°C Zunahme der gefühlten Tagesmaxtemp ab 23.3°C
Zürich:
1.4% pro 1°C Zunahme der gefühlten Tagesmaxtemp ab 21.8°C
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Die optimale Temperatur und Zunahme der Mortalität
ab diesem Grenzwert hängt von verschiedenen
Faktoren ab
Lokale Jahresdurchschnittstemperatur
•
Meist höhere Grenzwerte in südlichen Ländern -> Akklimatisierung
Sensibilität gegenüber Hitze
•
Sozioökonomische Faktoren (z. B. Kosten und Verfügbarkeit Klimaanlagen)
•
Bevölkerungsdichte, Infrastruktur, Demographie
Anpassungsreaktionen, Information Bevölkerung
•
Erfahrung mit Hitze, Public Health Massnahmen
Kovats & Hajat 2008; Hajat & Kosatky 2009; Yu et al. 2012, Guo et al. 2014
20. Mai 2015
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Mit Temperaturen nehmen auch Spitaleinweisungen zu
•
Betrifft vor allem Personen über 65 Jahre
•
Atemwegserkrankungen sind die häufigsten Ursachen (EU-Studien)
•
Weitere Krankheiten: akute Herz-Kreislauf Krankheiten, Nierenkrankheiten
•
Aber: Nicht alle Studien fanden einen Zusammenhang zwischen Hitze und
Spitaleinweisungen aufgrund Herz-Kreislauf-Erkrankungen
•
Zunahme von Spitaleinweisungen mit Temperatur weniger gravierend als
Zunahme Sterblichkeit; erhebliche Zunahme erfolgt meist erst bei
Extremtemperaturen
•
Signifikant erhöhte Spitaleinweisungen bis 7 Tage nach extrem heissen Tag
EU Studie Michelozzi et al. 2010; US-Studie: Gronlund et al. 2014
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Hitzewellen verursachen zusätzliche Todesfälle
Jahr
Land
Anzahl Todesfälle
Studie
1995
Chicago, USA
ca. 750 während 5 Tagen
(Semenza et al. 1996)
2003
Gesamteuropa
70’000
(Robine et al. 2008)
2003
Frankreich
15'000 (+60% gegenüber 2000-2002)
(Fouillet et al. 2006)
2003
Italien (21 Städte)
3134 (+15% gegenüber 2002)
(Conti et al. 2005)
2003
Schweiz
957 (+7%)
(Grize et al. 2005)
2003
Niederlanden
1400-2200
(Garssen et al. 2005)
2006
Frankreich
2065
(Fouillet et al. 2008)
• Häufigste Todesursachen: Herz-Kreislauf, Atemweg, Zerebrovaskulär
• Mortalität = unmittelbarer Effekt oder mit 1 bis 4 Tage Verzögerung
Guo et al. 2014; Kinney et al., 2008; D’Ippoliti et al. 2010
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Definitionen von Hitzewellen in der Literatur
•
Ungewöhnlich lange Phase von direkt aufeinanderfolgenden heissen Tagen
•
Es existiert keine allgemein gültige Definition
•
Verwendete meteorologische Parameter in der Literatur:
Temperatur (Minimum, Maximum, durchschnittliche Tagestemperatur)
Kombinationen von verschiedenen Parametern (e.g. Heat Index, gefühlte
Temperatur)
•
Bsp. EU-Studie (EuroHeat):
Perioden von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Tagen, an denen die gefühlte
Tageshöchsttemperaturen (°C) und die
Temperaturminima (°C) zu den zehn Prozent
höchsten des Monats gehören.
D’Ippoliti et al. 2010
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Eigenschaften von Hitzewellen mit Einfluss auf die
Sterblichkeit
Intensität & Dauer Bis zu 3x höhere Mortalität bei langen und intensiven
Hitzewellen
Zeitpunkt im Jahr Erste Hitzewelle im Sommer ist meist die gravierendste
Hitzewelle
Zunahme der
Tagesmortalität
während
Hitzewellen
(1990-2004)
D’Ippoliti et al. 2010
20. Mai 2015
Martina Ragettli
D’Ippoliti et al. 2010; Lee et al. 2014
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Welche Bevölkerungsgruppen sind am meisten
betroffen von Hitzewellen?
•
Ältere Menschen -> Grösste Risikogruppe
Hitzewelle 2003 in Frankreich: >80% der Todesfälle waren Personen
>75 Jahre
•
Kranke Personen (v.a. kardiovaskulär, Atemwegserkrankungen)
•
Säuglinge und Kleinkinder
•
Alleinstehende, sozial isolierte Menschen
•
Spezifische Berufsgruppen (Landwirtschaft, Bau, Transportwesen)
Hajat & Kosatky 2009; Basu 2009, Aström et al. 2011
20. Mai 2015
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Zusammenhang Temperatur und Arbeitsunfälle
Beispiel Adelaide (Australien) 2001-2010
• Zunahme der Arbeitsunfällen (Outdoor Industries) schon bei nicht extrem
hohen Temperaturen (Fig. A)
• Rückgang der Arbeitsunfälle ab Tages-Maximum-Temperatur von 37.7°C
Risiko wird reduziert (Massnahmen, Arbeitstopp)
Ausnahme in Berufen, wo Arbeit nicht eingestellt werden kann
37.7°C
Xiang et al. 2013; Basagaña et al. 2014
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Interaktion Temperatur – Luftschadstoffe – Mortalität
•
Luftverschmutzung (Partikel, Verkehrsabgase, Ozon) = Umweltbelastung
mit Auswirkung auf Gesundheit der Bevölkerung (SPALDIA-Studie)
•
Ozon- und Feinstaubkonzentrationen sind oftmals hoch während
Hitzewellen - > Zusätzlicher Risikofaktor
•
Zusammenhang zwischen Temperatur und Mortalität ist unabhängig von
Luftschadstoffen, Mortalität kann jedoch durch z. B. hohe
Ozonkonzentrationen verstärkt werden (Basu et al. 2009).
Hitze
Mortalität
Ozon
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Martina Ragettli
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Vergleich hitze- und kältebedingte Sterblichkeit
•
Zunahme der Durchschnittstemperatur = mehr heisse und weniger kalte Tage
•
IPCC 2014: Zunahme hitzebedingter Mortalität überwiegt Abnahme der
kältebedingten Sterblichkeit
•
Effekt von Hitze ist stärker als von Kälte (v.a. bei älteren Menschen)
•
Meta-Analyse von 15 Studien (weltweit, Personen >65 Jahre ) (Yu et al. 2012):
2-5% Zunahme der Mortalität pro 1°C Temperaturzunahme während Hitzeperioden
1-2% Zunahme der Mortalität pro 1°C Temperaturabnahme während Kälteperioden
WHO 2004
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Anpassung – Ja oder Nein?
PRO
Temperatur-Moralitätskurven variieren zwischen klimatischen
Regionen
= angepasstes Verhalten, technologische Anpassung,
langfristige physiologische Anpassung
CONTRA Weitere Faktoren erhöhen das Mortalitätsrisiko bei Hitzewellen:
• Bevölkerungsdichte in Städten nimmt zu (Wärme-Insel Effekt)
• Zunahme von Personen über 65 Jahre (chronisch Kranke)
• Zunahme Alleinstehende (ältere) Personen
• Hitzewelle = Extremereignisse mit Extremtemperaturen
Wie schnell sich Bevölkerungen an höhere Temperaturen,
zunehmende Temperaturvariabilität und Zunahme von
Hitzewellen (=Extremereignisse) anpassen können ist
Hajat & Kosatky 2010; Kinney et al. 2008
unklar.
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Hitzewelle = Verlagerung der Todesfälle? (Harvesting)
Anzahl Todesfälle im Juli & August 1970-2005 in Frankreich
?
Toulemon & Magali 2008
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Harvesting Effect
•
Mögliche Ursache: Schwache und kranke Personen sterben früher
•
ABER: Abnahme der Sterblichkeit kann auch andere Ursachen haben
•
Auftreten eines Harvesting Effekts hängt von verschiedenen Faktoren ab:
Temperatur, Dauer Hitzewelle, Anzahl Hitzewellen während Sommer,
Gesundheitszustand der Bevölkerung, Interaktionen mit
Luftverschmutzung, etc.
Beispiel Hitzewelle 2003 in Frankreich:
Harvesting Effekt ist für einen kleinen Anteil der «missing deaths» im Sommer 2004
verantwortlich ►Mögliche Ursache für weniger Todesfälle im Sommer sind diverse
Public Health Massnahmen (z. B. Registrierung von alleinstehenden Personen)
(Toulemon & Magali 2008; Basu et al. 2009, IPCC 2014).
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Martina Ragettli
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Resultate von Evaluationen Massnahmenpläne (Bsp.)
•
11.-28. Juli 2006 Hitzewelle in Frankreich
•
Hitze-Notfallplan in Kraft gesetzt
•
Prognosemodell basierend auf Sterblichkeit und Sommertemperatur 19752003
Geschätzte zusätzliche Todesfälle: 6‘452
beobachtet: 2‘065
= ca. 4‘400 weniger als erwartet
20. Mai 2015
Martina Ragettli
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Zusammenfassung
•
Es besteht ein Zusammenhang zwischen Temperatur und Mortalität
•
Die Mortalität nimmt ab einer gewissen Temperatur naturgemäss zu
•
Dieser Grenzwert (optimale Temperatur) ist abhängig vom lokalen Klima
sowie weiteren Faktoren (sozio-ökonomische, demographische, Infrastruktur)
•
Hitzewellen verursachen zusätzliche Todesfälle
•
Zunahme der Extremereignisse wie Hitzewellen (Intensität, Dauer, Häufigkeit)
wird erwartet -> Zunahme der hitzebedingten Todesfälle & Spitaleinlieferungen
•
Die Mortalität nimmt mit Zunahme der Temperatur stark zu -> grosses
Potential für Public Health Massnahmen
•
Die Forschung zeigt einheitlich: ältere, alleinstehende und pflegebedürftige
Personen sind die grösste Risikogruppe
20. Mai 2015
Martina Ragettli
20
Danke für Ihre Aufmerksamkeit
[email protected]
Quellen
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Martina Ragettli
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