Auswirkungen von chronischer Lärmbelastung auf die Gesundheit

Departement für Epidemiologie & Public Health
Auswirkungen von chronischer
Lärmbelastung auf die Gesundheit
Herbsttagung
g g der Schweizerischen Gesellschaft für Akustik
Lärm und (Freizeit-)Gesellschaft
Prof. Dr. Martin Röösli
Inhalt
 Wirkungsmodell
Wi k
d ll fü
für chronische
h i h E
Erkrankungen
k k
 Auswirkungen auf den Schlaf
 Herz
Herz-Kreislauferkrankungen
Kreislauferkrankungen
 Schwellenwert
 Neue SNF-sinergia
g finanzierte Lärmstudie
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
2
Indivviduelle U
Unterschiiede
chronische
Lärmbelastung
Wahrgenommener Stress
Verhaltensreaktion
Physiologische
Reaktion
Schlaf
„Allostatic load“
Chronische Erkrankung
Kardiovaskuläre
Erkrankung
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Metabolisches
Syndrom?
Martin Röösli
Immunsystem?
y
3
Zeitliche Wirkungsachse
z.B.
B Erwachen,
Er achen EKG Erreg
Erregung,
ng
Akuter Blutdruckanstieg
Primäre Wirkungen
z.B. Müdigkeit, kognitive Fähigkeiten
am nächsten Tag
Sekundäre Wirkungen
z.B. chronisch erhöhter Blutdruck,,
Herzinfarkt, etc.
T tiä Wirkungen
Tertiäre
Wi k
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
4
Aufwachreaktionen
 “Single and Combined Effects of Air, Road, and Rail Traffic Noise on Sleep
and Recuperation”, Basner et al, SLEEP 2011
 Laborstudie mit 74 Probanden zu Strassen-,, Bahn- oder Fluglärm
g
während
11 Nächten
 40 Lärmereignisse pro Quelle, jeweils 8 Ereignisse mit 45, 50, 55, 60, or 65
dB(A) mit unterschiedlichen Charakteristiken (Frequenzen)
1.
Strassenlärm: Anstieg=6.3 dB/s; Dauer=20.5s
2.
Bahnlärm: Anstieg=7.1
g
dB/s; Dauer=25.9s
3.
Fluglärm: : Anstieg=3.6 dB/s; Dauer=66.0s
 Pro Nacht entweder 1, 2, oder 3 Quellen (d.h. 40, 80 oder 120
Lä
Lärmereignisse)
i i
)
 Unterschiedliche Effekte für 3 Lärmarten
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
5
Resultate
 Subjektive Schlafqualität:
schlechter für Bahn- und
Fluglärm im Vergleich zu
St
Strassenlärm
lä
 Schlafstruktur, Durchschlafen:
schlechter für Strassenlärm im
Vergleich zu den beiden
anderen Lärmarten
 Störung am Folgetag,
Kortisolausschüttung, kardiale
Erregung: Bahn- und
Strassenlärm schlechter als
Fluglärm
Basner et al, 2011
 Keine Gewöhnung im Verlauf des Experiments
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
6
N
Nachfo
lgeuntersu
u
uchng
Ba
asiserh
hebung
Chronische Auswirkungen den Schlaf
rekr tiert
rekrutiert
Hauptstudie
p
(1256 Teilenehmende)
Eingebettete Tagebuchstudie
(119 Teilnehmende)
t (Zeit)
Mai 2008
August 2009
Mai 2009
November 2009
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
7
Methode
Subjektive Schlafqualität:
 Subjektive Schlafqualität: Score von der Schweizerischen
Gesundheitsbefragung
 Objektive Schlafqualität : Aktigraphie
 Lärmbelästigung:
1.
nicht:
i h n=557
2.
wenig: n=506
3
3.
ziemlich: n=144
4.
stark: n=49
 Lärmmodellierung:
g Leq
q in der Nacht mit CADNA_A ((STL-86 und STL-86+))
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
8
Qualifex: Subjektive Schlafqualität und Strassenlärm in
Basel
1.5
NOT ANNOYED
1.5
ALL
-0..5
0.0
0.5
Sc
core change
0.5
-0..5
0.0
Sc
core change
1.0
p=0.34
1.0
p=0.07
<30
30-40
40-55
>55
<30
Modelled Exposure
30-40
40-55
>55
Modelled Exposure
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
9
Gemessene Schlafqualität und Strassenlärm
-10
-5
0
p<0.01
-15
-10
-5
0
Sleep efficien
ncy change [%
%]
p=0.02
-15
Sleep efficien
ncy change [%
%]
5
NOT ANNOYED
5
A
ALL
<30
30-40
40-55
Modelled Exposure
>55
<30
30-40
40-55
>55
Modelled Exposure
 Effekt auf Schlafdauer nur bei Männern beobachtet.
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
10
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
11
Ziel der CH Studie
 Besteht ein Zusammenhang zwischen kardiovaskuIären Erkrankungen und
Fluglärm?
((unter Berücksichtigung
g g der Luftbelastung)
g)
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
12
Datenbasis
 Nationale Kohortenstudie: SNC (Volkszählungsdaten)
Mortalitätsdaten, Wohnort, Störgrössen
 Modellierte Lärmexposition in dB(A):
1.
Flughafen Zürich
Jährliche Durchschnitt zwischen 2001–2005 in 1 dB(A) Schritten mit einer Auflösung von
100*100m.
Tag, erste(22-23:00), zweite (23-24:00) Nachtstunde, Rest der Nacht
E
Expositionsmass:
iti
Ld
Ldn
2.
Restliche 64 Flughäfen (2 Nationale, 11 Regionale und 51 kleine
Flugfelder): Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL)
5dB(A) Isolinien der Lärmausbreitung
 Luftbelastungsmodell (PM10) vom Jahr 2000, Bundesamt für
Umwelt), Distanz zu Hauptverkehrsachsen
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
13
Methode
 Expositionsabschätzung am Wohnort
 Einschlusskriterien: >30 Jahre
 Analyse
1.
Überlebenszeitanalyse
2
2.
Adjustiert
Adj
ti t für
fü Alter,
Alt Geschlecht,
G
hl ht Zivilstand,
Zi il t d Bildung,
Bild
S
Sprachregion,
h i
Nationalität, Alter des Gebäudes, Urbanitätsgrad, soziökonomischer
Status der Gemeinde, Strassennähe, Hintergrundsluftbelastung
 Kontrollanalyse?
1.
Evaluation von Lebensstilfaktoren: Lungenkrebs
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
14
Expositionsabschätzung: Beispiel Zürich
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
15
Resultate: Expositionsverteilung in der CH
Fluglärm (Ldn)
Bevölkerungsanteil
< 45 dB
91 4%
91.4%
45 - <50 dB
3.5%
50 - <55 dB
2.9%
55 - <60 dB
1 9%
1.9%
≥ 60 dB
0.3%
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
16
Resultate
kardiovaskuläre
Mortalität
Schlaganfall
Herzinfarkt
< 45
1
(Referenz)
1
(Referenz)
1
(Referenz)
45 - <50
1.02
(0 99–1
(0.99
1.04)
04)
0.97
(0 90–1
(0.90
1.04)
04)
1.02
(0 93-1
(0.93
1.12)
12)
50 - <55
1.00
(0.97–1.03)
0.97
(0.89–1.05)
1.02
(0.92-1.13)
55 - <60
1.01
1
01
(0.97–1.05)
1.06
1
06
(0.95–1.18)
1.05
1
05
(0.92-1.19)
≥ 60
0.99
((0.89–1.09))
0.83
((0.61–1.13))
1.30
((0.96-1.76))
Fluglärm
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
17
Herzinfarktrisiko und Wohndauer
Wohndauer an derselben Adresse
≥5 Jahre
≥10 Jahre
≥15 Jahre
1
Hazard ratio
o
2
im Jahr 2000
.5
5
50% erhöhtes Risiko
<45
50-<55
>=60
45-<50
55-<60
45-<50
55-<60
<45
50-<55
>=60
<45
50-<55
>=60
45-<50
55-<60
45-<50
55-<60
<45
50-<55
>=60
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
18
Kontrollanalyse: Lungenkrebs
Wohndauer an derselben Adresse
≥5 Jahre
≥10 Jahre
≥15 Jahre
1
.5
Hazard rattio
2
im Jahr 2000
<45
50-<55
>=60
45-<50
55-<60
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
45-<50
55-<60
<45
50-<55
>=60
Martin Röösli
<45
50-<55
>=60
45-<50
55-<60
45-<50
55-<60
<45
50-<55
>=60
19
Herzinfarkt und Strassennähe
im Jahr 2000
≥5 Jahre
≥10 Jahre
≥15 Jahre
.5
Hazard rattio
1
2
Wohndauer an derselben Adresse
>=200m 50-<100m
100-<200 <50m
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
>=200m 50-<100m
100-<200m <50m
Martin Röösli
>=200m 50-<100m
100-<200m <50m
>=200m 50-<100m
100-<200m <50m
20
Schwellenwert?
WHO, Burden of Disease, 2011
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
21
Herzinfarkt und Verkehrslärm in der dänische
Kohortenstudie
Sörensen et al, 2012
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
22
Meta-Analyse zu Herzinfarkt und Verkehrslärm
 Studienauswahl, minimale qualitative Anforderungen:
1.
Modellierte oder gemessene Lärmbelästigung (nicht nur Belästigigung)
2
2.
Neuerkrankungsrate (Inzidenz) und nicht Prävalenz
3.
Keine Querschnittstudie
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
23
Beispi lineare Dosis-Wirkungsbeziehung
Selander 2009, MI mortality
[1.10 per 10dB (0.98-1.24) ]
Level
(LAeq)
OR
LCI
UCI
Interval
Est.
Mean
Lden
dB
Lden
exp
<50
50-54
55-59
>=60
1
1.20
1.12
1.24
1
0.85
0.72
0.64
1
1.69
1.76
2.24
0-50
0
50
50-55
55-60
60-100
44
52
57
64
45.5
45
5
53.5
58.5
65.5
0
8
13
20
• Log-normal model to estimate mean of each exposure interval
• Proportion of cases and RR or person years
• Convert noise to Lden using approximations from literature
• Transform to linear risk estimate (per 10dB increase)
Lden=L16h + 2dB
Lden=Ldn + 0.3dB
0 3dB
Lden=LAeq,24h + 1.5dB
• Variance-weighted least squares
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
24
Overall risk estimate
Results 2
MI specific vs. unspecified IHD
%
study
sex
ES (95% CI)
Weight
MI
M
1.14 (0.86, 1.51) 1.48
Babisch 1994(II) M
1.06 (0.95, 1.19) 9.08
B bi h 2005
Babisch
B
1 07 (0
1.07
(0.97,
97 1
1.18)
18) 12.22
12 22
Babisch 2005
B
0.94 (0.78, 1.13) 3.42
Selander 2009
B
1.10 (0.98, 1.24) 8.48
Huss 2010
B
1.04 (0.99, 1.09) 50.69
Sørensen 2012
B
1.12 (1.02, 1.22) 14.64
Babisch 1994(I)
1.06 (1.02, 1.10) 100.00
Subtotal
IHD
Babisch 1999
M
0.88 (0.72, 1.07) 23.30
Beelen 2009
B
0.96 (0.89, 1.04) 37.74
Gan 2012
B
1.13 (1.06, 1.21) 38.96
Subtotal
1.00 (0.87, 1.16) 100.00
Overall
1.05 (1.01, 1.10) .
NOTE: Weights are from random effects analysis
.5
1
decreased risk
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
per 10dB
increase in
traffic noise
n=10
Threshold:
48 dB
Heterogeneity
Heterogeneit
p value 0.04
I2 48%
2
increased risk
Martin Röösli
Vienneau et al, presented at Internoise, 2013
25
Subgruppenanalyse
Subgroup
Age
<65 years
≥65 years
Sex
Males
Females
Air pollution
no
yes
Years in residence
not specified
>10 years (subset)
Number
Risk
of
Estimate
estimates (per
(p 10dB))
(n=4)
1.04
1.13
(n=3)
1.09
1.02
(n=4)
1.06
1.05
(
(n=6)
)
1.04
1.08
95% CI
0.98-1.09
1.04-1.23
1.04-1.13
0.95-1.10
1.01-1.12
0.99-1.11
1.00-1.08
1.02-1.09
1. Gan 2012 Model 4 (adj PM2.5); 2. Gan 2012 Model 6 (adj PM2.5, NO2 and BC)
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
26
Metabolisches Syndrom
 Sö
Sörensen ett al.
l EHP,
EHP 2013
2013: D
Danish
i h Di
Diet,
t C
Cancer and
dH
Health
lth K
Kohorte
h t mit
it
57,053 Personen im Alter von 50–64 Jahre.
 3,869 Diabetes Fälle im nationalen Diabetes Register zwischen 1993 und
2006 identifiziert .
Association Lden and diabetes:
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
IRRs (95% CIs) of diabetes per 10-dB road traffic
noise
o se e
exposure
posu e (L
( den)):
Martin Röösli
27
Zusammenfassung
 Lä
Lärmbelastung
b l t
h
hatt einen
i
Ei
Einfluss
fl
auff Schlaf
S hl f und
d kardiovaskuläre
k di
k lä
Gesundheit (v. a. Bluthochdruck und Herzinfarkt).
 Es gibt keine Gewöhnung an Lärm.
 Viele offene Fragen:
1.
Welche Herz-Kreislauferkrankungen sind betroffen?
2
2.
Sind auch metabolische Endpunkte betroffen?
3.
Dosis-Wirkungsbeziehung: ab welcher Belastung tritt Schädigung ein?
4.
Ist Dosis-Wirkungsbeziehung
g
g für verschiedene Lärmarten
unterschiedlich?
5.
Gibt es Zeiten (in der Nacht), wo die Lärmbelastung besonders
schädigend
g
wirkt?
6.
Welche Personen sind einem erhöhten Risiko ausgesetzt?
7.
Wird die Expositions-Wirkungsbeziehung unterschätzt wegen
Ungenauigkeiten in der Abschätzung der Lärmbelastung?
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
28
SNF-Sinergia finanziertes Projekt
Transportation noise at night, annoyance, sleep and cardiometabolic risk: an
integrated approach on acute and long term effects
Konsortium (Leitung: Martin Röösli):
 Subprojekt 1: Exposure: Jean-Marc Wunderli (EMPA), Mark Brink (BAFU),
Mi h Knöpfli
Micha
K ö fli (n-Sphere
( S h
AG)
 Subprojekt 2: Schlaflabor: Christian Cajochen (Centre for Chronobiology,
Psychiatric
y
Hospital
p
of the University
y of Basel))
 Subprojekt 3: Epidemiologie: Nicole Probst-Hensch, Martin Röösli, Danielle
Vienneau (Swiss TPH)
Zeitdauer: 1. Januar 2014 bis 31. Dezember 2016
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Martin Röösli
29
Ziele
 Besseres
B
Verständnis
V tä d i zu d
den L
Langzeitauswirkungen
it
ik
von
Verkehrslärm
p
 Im Speziellen
1. Was ist die Expositions-Wirkungsbeziehung für Strassen-, Bahn- und
Fluglärm mit Belästigung, Schlafstörungen und kardiometabolischen
Risikofaktoren inkl. kardiovaskuläre Mortalität?
2. Was für eine Rolle spielt die Art des Lärms wie Quelle, Level, Zeit,
Verlauf etc.?
3 Welche Personen reagieren besonders empfindlich auf Lärm?
3.
4. Welche pathophysiologischen Wirkungspfade sind besonders relevant?
12. 08. 2013
Martin Röösli, Nicole Probst-Hensch
30

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