Modul 2 „Gesundheit“ in der Rhein-Main-Region

Das zweite Modul der Lärmwirkungsstudie, verantwortlich geleitet vom Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin der TU Dresden, beschäftigt sich eingehend mit der Frage des Einflusses von Verkehrslärm auf die Gesundheit der betroffenen Bevölkerung in der Rhein-Main-Region. Dieser Frage wird in verschiedenen Teilprojekten nachgegangen. Dazu gehören:

Teilstudie 2.1: Sekundärdatenanalyse („Kranken­kassen­studie“) zu Erkrankungen und darauf aufbauende Fall-Kontroll-Studie

Hintergrund

Zu den gesundheitlichen Auswirkungen von Fluglärm im Vergleich mit Straßen- und Schienenlärm bestehen erhebliche Wissenslücken. Im Ergebnis einer im Jahr 2010 von Huss und Mitarbeitern veröffentlichten Schweizer Kohortenstudie findet sich eine etwa 30%ige Risikoerhöhung für Herzinfarkte bei Fluglärm-Exposition gegenüber mindestens 60 dB(A). Diese Studie berücksichtigt allerdings nicht die wichtigsten „konkurrierenden“ Einflussfaktoren auf Herzinfarkte (u.a. Tabakkonsum). Dies gilt auch für die bisher im Umfeld des Flughafens Köln-Bonn durchgeführten, ausschließlich auf Sekundärdaten basierenden Querschnitts­untersuchungen. Unsere große Sekundärdaten­analyse von Krankenkassendaten („Krankenkassenstudie“) soll den Zusammenhang zwischen der wohnortbezogenen Belastung gegenüber Fluglärm, Straßenlärm und Schienenlärm und dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Herzinfarkt, Herzschwäche, Schlaganfall), Krebserkrankungen (insbesondere Brustkrebs) und Depressionen aufzeigen. Eine vertiefende Ermittlung der Krankheitsrisiken unter Berücksichtigung möglicher „konkurrierender“ Einflussfaktoren (z.B. Rauchverhalten, Nachtschichtarbeit) wird mit einer auf die Krankenkassenstudie aufbauenden Fall-Kontroll-Studie erreicht. Mit diesen beiden Forschungsansätzen lassen sich die angegebenen Wissenslücken schließen.

Forschungsdesign der Sekundärdatenanalyse („Krankenkassenstudie“)

Die Sekundärdatenanalyse basiert primär auf Routinedaten gesetzlicher und möglichst auch privater Krankenkassen im Rhein-Main-Gebiet. Hierzu wird ein Krankenkassenverbund im Regierungsbezirk Darmstadt, in Mainz und Rheinhessen mit insgesamt mehr als zwei Millionen Versicherten etabliert. Berechnet werden die Fluglärm-, Straßenlärm- und Schienenlärm-bezogenen Erkrankungsrisiken an Herzinfarkten, Schlaganfällen, Brustkrebs und Depressionen im Vergleich mit nicht an diesen Erkrankungen leidenden Personen. Für alle einbezogenen Versicherten erfolgt dabei eine adressgenaue Zuordnung der Exposition gegenüber Fluglärm, Straßenlärm und Schienenlärm. Sofern Personen im dokumentierten Versicherungszeitraum umgezogen sind, erfolgt auch eine Lärmabschätzung für frühere Wohnadressen. Berücksichtigt werden ambulante und stationäre Diagnosen aus den Jahren 2007 und 2008.

Durchführungskonzept der Sekundärdatenanalyse („Krankenkassenstudie“)

Zunächst werden die acht größten gesetzlichen Krankenkassen der angegebenen Rhein-Main-Region um Beteiligung an der Studie gebeten; anschließend wird der Krankenkassenverbund um weitere gesetzliche und private Krankenver­sicherungen ergänzt. Die Krankenkassen spielen für alle Versicherten im Alter von mindestens 40 Jahren Routinedaten u.a. zu stationären und ambulanten Krankheitsdiagnosen und zu verschriebenen Medikamentenaus. Für die aktuelle Wohnanschrift, soweit möglich auch für frühere Wohnanschriften werden adressgenaue Lärmdaten gesondert für Flug-, Straßen- und Schienenlärm ermittelt (LDN für Fluglärm, LDEN für Straßen- und Schienenlärm). Die Lärmdaten werden mit den Erkrankungsdaten verknüpft. Die Berechnung der lärmbezogenen Erkrankungsrisiken erfolgt von der Auswertungsstelle beim Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin (IPAS) der TU Dresden.

Forschungsdesign der analytischen Fall-Kontroll-Studie

Bei alleiniger Berücksichtigung der Routinedaten der Krankenkassen sind Ergebnisverzerrungen nicht auszuschließen. Ziel der Fallkontrollstudie ist eine genauere Ermittlung der lärmbezogenen Erkrankungsrisiken unter Berücksichtigung individueller Befragungsdaten (z.B. zum Rauchverhalten, zum Gewicht, zur Berufstätigkeit einschließlich Nachtschichtarbeit). In der analytischen Fall-Kontroll-Studie werden dazu aus dem genannten Versicherten-Datensatz jeweils 6.000 Personen mit Neuerkrankung an Herzinfarkt, Herzschwäche und Schlaganfall („Fälle“) sowie 6.000 nicht an diesen Erkrankungen leidende Versicherte („Kontrollpersonen“) gezogen. Insgesamt werden also 24.000 Personen in die Fall-Kontroll-Studie einbezogen. Den angestrebten Probandenzahlen liegt eine Fallzahlplanung zugrunde, die von den bisher in wissenschaftlichen Untersuchungen gefundenen Risikoerhöhungen ausgeht. Sollten sich aus der Sekundärdatenstudie Hinweise auf ein erhöhtes Auftreten von Brustkrebs­erkrankungen oder Depressionen in der lärmexponierten Bevölkerung ergeben, können die drei untersuchten Fallgruppen entsprechend modifiziert werden. Mit einem vierseitigen Fragebogen – auf Wunsch der Versicherten auch mit einem Telefoninterview oder einer Online-Befragung – werden u.a. Größe und Gewicht, Rauch­verhalten, Wohnsituation und Nachtschichtarbeit erhoben. Für die Zuordnung der Lärm­belastung wird mit individuellem Einverständnis der Versicherten über die Wohnadressen hinaus auf detaillierte Befragungsdaten zur Fassadenseite, Stockwerk, Ausrichtung des Schlafzimmers etc. zurückgegriffen. Aus dem Vergleich der Lärmbelastung bei den Fällen mit der Lärmbelastung bei den Kontrollpersonen lassen sich unter Berücksichtigung nicht-lärmbezogener Einflussfaktoren mit statistischen Methoden die Erkrankungsrisiken an den angegebenen Erkrankungen abschätzen.

Durchführungskonzept der analytischen Fall-Kontroll-Studie

Die Erkrankungsfälle ebenso wie die Kontrollpersonen entstammen dem oben dargestellten (keine Namen oder Adressen der Versicherten enthaltenden) Auswertungs-Datensatz der Auswertungsstelle der TU Dresden. Die Krankenkassen senden den erkrankten ebenso wie den nicht erkrankten Versicherten einen kurzen Fragebogen zu. Die Versicherten senden den ausgefüllten Fragebogen mit Angabe der aktuellen sowie der früheren Wohnadressen an die Erhebungsstelle der Universität Gießen. Alternativ können sich die Versicherten auch für ein Telefoninterview oder für die Teilnahme an einer Online-Befragung entscheiden. Die Befragungsergebnisse werden von der Erhebungsstelle ohne Angabe von Namen und Adressen an die Auswertungsstelle der TU Dresden versandt. Durch die Trennung zwischen Erhebungsstelle und Auswertungsstelle ist gewährleistet, dass keine Forschungsstelle sowohl Namen und Adressen als auch Erkrankungen von Versicherten kennt.

Konzeption, verantwortliche Leitung und wissenschaftliche Auswertung aller Daten der Teilstudie 2.1 übernimmt das Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin (IPAS) der TU Dresden. Sie wird bei der Sekundäranalyse unterstützt durch das Institut für Sozialmedizin und Gesundheitsökonomie (ISMHE) der Universität Magdeburg, in der Sekundärdatenanalyse und Fall-Kontroll-Studie zudem durch das Bremer Institut für Präventionsforschung und Sozialmedizin (BIPS; Vertrauensstelle). Zentrale Stelle für die Erhebungen in der Fall-Kontroll-Studie ist das Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen. Weiterer Partner in diesem Teilmodul ist die Möhler + Partner Ingenieure AG.

 

Teilstudie 2.2 Blutdruckmonitoring

In früheren Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Lärm neben den bei hohen Schallpegeln auftretenden auralen Schäden auch zu einer veränderten Regulation physiologischer Abläufe führen kann, die mittelbar durch Lärmbelästigung oder unmittelbar durch vegetativ-hormonelle Beanspruchung hervorgerufen werden kann. Dieser Stress kann zu einer veränderten Ausschüttung von Glukokortikoiden führen (Stresshormone: Cortisol, Adrenalin und Noradrenalin). Diese können das Herz-Kreislaufsystem, den Stoffwechsel und die Blutfette beeinflussen.

In jüngerer Zeit wurden Feldstudien unternommen, um den Einfluss von Verkehrslärm auf das Entstehen kardiovaskulärer Erkrankungen genauer einschätzen zu können. Dafür ist es hilfreich, den Blutdruck mehrfach am Tage zu messen. Hier sind v.a. die internationale HYENA-Studie (Jarup et al., 2008) und eine kleinere Zeitreihenstudie (Aydin und Kaltenbach 2007) am Frankfurter Flughafen zu nennen. Im ersten Fall wurden die Messungen an einem Tag wiederholt von Untersuchungspersonal vorgenommen. Ergänzend wurden neben soziodemographischen Daten Einflussgrößen wie Alkoholkonsum, BMI und körperliche Aktivität, ärztliche Diagnose und Behandlung von Bluthochdruck erhoben. Hier zeigte sich eine statistisch überzufällig hohe Assoziationen zwischen nächtlichem Fluglärm und einer Erhöhung des Blutdrucks morgens um 14% und eine Erhöhung des Bluthochdruck-Risikos (Hypertonie) in Abhängigkeit der 24h-Straßenverkehrslärmbelastung in ähnlicher Größenordnung (Risikoerhöhung um 10%). Weiterhin wurde deutlich, dass personale Faktoren, wie etwa das Alter, das Geschlecht und der Body Mass Index, in erheblichem Maße zum Hypertonie-Risiko beitragen. In der zweiten Studie (Aydin und Kaltenbach 2007) wurden Blutdruckselbstmessungen der Untersuchungspersonen durchgeführt, und es zeigte sich einerseits, dass Selbstmessungen zuverlässige Daten erbringen können, andererseits, dass statistische Assoziationen zwischen wechselndem Fluglärm (Betriebsrichtungswechsel) und morgendlichem Blutdruck bestehen.

Im Rahmen der Lärmwirkungsstudie Rhein-Main wird das IHU Gießen insgesamt ca. 2000 Personen mit unterschiedlicher starker Verkehrslärmbelastung auswählen, in der Blutdruckselbstmessung schulen und diese Personen über einen Zeitraum von etwa 2 Wochen hinweg morgens und abends Selbstmessungen ihres Blutdrucks durchführen lassen. Während der ärztlichen Einweisung werden zusätzlich Gewicht und Bauchumfang der Untersuchungspersonen erhoben. Weiterhin füllen diese Personen Fragebögen zur gesundheitsbezogenen Lebensqualität und zu personalen Faktoren aus, die oft mit der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden sind (z.B. andere Vorerkrankungen, Rauchgewohnheiten usw.). Diese Untersuchung wird 2012 (nach der Umstellung des Betriebs am Flughafen Frankfurt) und 2013 wiederholt.

Es wird erwartet, dass die chronische Belastung durch Flug-, Straßen oder Schienenlärm zu einer Erhöhung der Blutdruckwerte und der Erhöhung des kardiovaskulären Gesamtrisikos beiträgt. Weiterhin wird erwartet, dass sich die Blutdruckwerte und das kardiovaskuläre Gesamtrisiko in der durch Fluglärm betroffenen Gruppe durch die Betriebsumstellungen am Frankfurter Flughafen verändern, jedoch ist noch nicht abzusehen, in welche Richtung das geht, und ob sich mögliche Änderungseffekte schon nach einem Jahr zeigen.

Das Teilmodul „Blutdruckmonitoring“ wird vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen geleitet und unter Beteiligung von Möhler + Partner Ingenieure AG durchgeführt.

 

Teilstudie 2.3 Schlaf

Hintergrund

Ein ungestörter Schlaf von ausreichender Dauer ist Voraussetzung für Leistungsfähigkeit und Gesundheit. Von außen bedingte Schlafstörungen werden vor allem durch Lärm verursacht. Das menschliche Gehör ist als allzeit funktionsfähiges Alarmsystem angelegt und kann auch während des Schlafs unterschiedliche akustische Reize wahrnehmen, ihre Bedeutung entsprechend einordnen und auf sie reagieren. Für Flughafenanwohner stellen Schlafstörungen die wesentlichste Folge des nächtlichen Fluglärms dar, wobei Beeinträchtigungen der subjektiv empfundenen Schlafqualität und kognitiven Leistung und der damit einhergehenden Belästigung dominieren.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. in Köln hat in der Vergangenheit sowohl Feld- als auch Laborstudien durchgeführt, in denen die Auswirkungen des nächtlichen Fluglärms auf den Schlaf untersucht wurden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen am Köln/Bonner – Flughafen dienen als Grundlage für die Berechnung des Frankfurter Nachtindexes FNI und von Konturen, die zusätzliche Aufwachreaktionen in der Region um den Frankfurter Flughafen infolge des Fluglärms darstellen.

Forschungskonzept und Durchführung

Es gibt bisher keine Studien zu der Fragestellung, ob lärmbedingte Belastungs-Wirkungsbeziehungen für die Aufwachwahrscheinlichkeit im Schlaf auch flughafenspezifisch sind, so wie dies in Belästigungsstudien nachgewiesen wurde. Deshalb ist es das primäre Ziel des Schlafmoduls in der Frankfurter Lärmstudie, eine regionalspezifische Datengrundlage zu schaffen. Durch Schlafmessungen an demselben Probandenkollektiv vor und nach Inbetriebnahme der Landebahn Nordwest und der damit einhergehenden Veränderungen in den Flugbewegungszahlen im Zeitraum von 23-5 Uhr besteht die Möglichkeit, unter den realitätsnahen Bedingungen einer Feldstudie die Auswirkungen der signifikanten Verminderung von Flugbewegungen in der Nacht des Nachtflugverbots auf den Schlaf zu untersuchen.

Die hierzu notwendigen Messungen der Hirnströme im Schlaf (EEG, EKG, EMG, EOG) erfordern die Applikation von Elektroden an genau definierten Positionen am Probanden, wodurch der Einsatz dieser Methode nur durch geschultes Personal, spezifische Messgeräte und einen nicht unerheblichen Zeitaufwand möglich ist. Dies limitiert i.a. die Anzahl der Flughafenanwohner, die auf diese Weise untersucht werden können. Daher ist es ein wesentliches Ziel der Schlafuntersuchungen am Frankfurter Flughafen, mit Hilfe der Hirnstrommessung im Schlaf eine Methode zu entwickeln und zu validieren, die es mit weniger Aufwand ermöglicht, das Auftreten von Aufwachreaktionen bei einer erheblich größeren Stichprobe zu bestimmen. Statistische Fallzahlberechnungen mit Hilfe der vorliegenden DLR-Feldstudiendaten belegen, dass eine Mindestanzahl von 35 Anwohnern an drei aufeinander folgenden Nächten polysomnographisch untersucht werden muss, damit eine intern valide Dosis-Wirkungskurve berechnet und die Validität einer Alternativmessmethode abgeschätzt werden kann.

Zusätzlich zu den physiologischen Messungen wird im Schlafmodul auch anhand von Fragebogen das subjektive Schlaf- und Belästigungsempfinden retrospektiv für die jeweils vergangene Nacht erhoben. Bei allen Schlafmessungen wird der Schalldruckpegel am Ohr des Schläfers kontinuierlich aufgezeichnet.

Die Untersuchungen finden in den Jahren 2011-2013 ausschließlich in den Frühlings- und Sommermonaten Mai bis September statt, in denen die akustische Belastung in den Innenräumen für die Anwohner am größten ist. 2011 werden vor und 2012 nach Inbetriebnahme der Landebahn NW jeweils dieselben 40 Anwohner in drei aufeinander folgenden Nächten polysomnographisch untersucht. Unter der Annahme, dass die Entwicklung einer weniger aufwendigen Alternativmessmethode erfolgreich ist, werden 2012 zusätzlich 300-400 Anwohner mit der neuen Methodik untersucht, in 2013 wird dann ausschließlich dieses alternative Verfahren am selben Probandenkollektiv eingesetzt.

Konzeption, Leitung des Teilmoduls „Schlaf“, die Einrichtung der Messstellen und wissenschaftliche Auswertung wird von der Abteilung Flugphysiologie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Köln, verantwortet. Die Messungen vor Ort übernimmt das Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen.

 

 

Das zweite Modul der Lärmwirkungsstudie, verantwortlich geleitet vom Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin der TU Dresden, beschäftigt sich eingehend mit der Frage des Einflusses von Verkehrslärm auf die Gesundheit der betroffenen Bevölkerung in der Rhein-Main-Region. Dieser Frage wird in verschiedenen Teilprojekten nachgegangen. Dazu gehören:

Teilstudie 2.1: Sekundärdatenanalyse („Kranken­kassen­studie“) zu Erkrankungen und darauf aufbauende Fall-Kontroll-Studie

Hintergrund

Zu den gesundheitlichen Auswirkungen von Fluglärm im Vergleich mit Straßen- und Schienenlärm bestehen erhebliche Wissenslücken. Im Ergebnis einer im Jahr 2010 von Huss und Mitarbeitern veröffentlichten Schweizer Kohortenstudie findet sich eine etwa 30%ige Risikoerhöhung für Herzinfarkte bei Fluglärm-Exposition gegenüber mindestens 60 dB(A). Diese Studie berücksichtigt allerdings nicht die wichtigsten „konkurrierenden“ Einflussfaktoren auf Herzinfarkte (u.a. Tabakkonsum). Dies gilt auch für die bisher im Umfeld des Flughafens Köln-Bonn durchgeführten, ausschließlich auf Sekundärdaten basierenden Querschnitts­untersuchungen. Unsere große Sekundärdaten­analyse von Krankenkassendaten („Krankenkassenstudie“) soll den Zusammenhang zwischen der wohnortbezogenen Belastung gegenüber Fluglärm, Straßenlärm und Schienenlärm und dem Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Herzinfarkt, Herzschwäche, Schlaganfall), Krebserkrankungen (insbesondere Brustkrebs) und Depressionen aufzeigen. Eine vertiefende Ermittlung der Krankheitsrisiken unter Berücksichtigung möglicher „konkurrierender“ Einflussfaktoren (z.B. Rauchverhalten, Nachtschichtarbeit) wird mit einer auf die Krankenkassenstudie aufbauenden Fall-Kontroll-Studie erreicht. Mit diesen beiden Forschungsansätzen lassen sich die angegebenen Wissenslücken schließen.

Forschungsdesign der Sekundärdatenanalyse („Krankenkassenstudie“)

Die Sekundärdatenanalyse basiert primär auf Routinedaten gesetzlicher und möglichst auch privater Krankenkassen im Rhein-Main-Gebiet. Hierzu wird ein Krankenkassenverbund im Regierungsbezirk Darmstadt, in Mainz und Rheinhessen mit insgesamt mehr als zwei Millionen Versicherten etabliert. Berechnet werden die Fluglärm-, Straßenlärm- und Schienenlärm-bezogenen Erkrankungsrisiken an Herzinfarkten, Schlaganfällen, Brustkrebs und Depressionen im Vergleich mit nicht an diesen Erkrankungen leidenden Personen. Für alle einbezogenen Versicherten erfolgt dabei eine adressgenaue Zuordnung der Exposition gegenüber Fluglärm, Straßenlärm und Schienenlärm. Sofern Personen im dokumentierten Versicherungszeitraum umgezogen sind, erfolgt auch eine Lärmabschätzung für frühere Wohnadressen. Berücksichtigt werden ambulante und stationäre Diagnosen aus den Jahren 2007 und 2008.

Durchführungskonzept der Sekundärdatenanalyse („Krankenkassenstudie“)

Zunächst werden die acht größten gesetzlichen Krankenkassen der angegebenen Rhein-Main-Region um Beteiligung an der Studie gebeten; anschließend wird der Krankenkassenverbund um weitere gesetzliche und private Krankenver­sicherungen ergänzt. Die Krankenkassen spielen für alle Versicherten im Alter von mindestens 40 Jahren Routinedaten u.a. zu stationären und ambulanten Krankheitsdiagnosen und zu verschriebenen Medikamentenaus. Für die aktuelle Wohnanschrift, soweit möglich auch für frühere Wohnanschriften werden adressgenaue Lärmdaten gesondert für Flug-, Straßen- und Schienenlärm ermittelt (LDN für Fluglärm, LDEN für Straßen- und Schienenlärm). Die Lärmdaten werden mit den Erkrankungsdaten verknüpft. Die Berechnung der lärmbezogenen Erkrankungsrisiken erfolgt von der Auswertungsstelle beim Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin (IPAS) der TU Dresden.

Forschungsdesign der analytischen Fall-Kontroll-Studie

Bei alleiniger Berücksichtigung der Routinedaten der Krankenkassen sind Ergebnisverzerrungen nicht auszuschließen. Ziel der Fallkontrollstudie ist eine genauere Ermittlung der lärmbezogenen Erkrankungsrisiken unter Berücksichtigung individueller Befragungsdaten (z.B. zum Rauchverhalten, zum Gewicht, zur Berufstätigkeit einschließlich Nachtschichtarbeit). In der analytischen Fall-Kontroll-Studie werden dazu aus dem genannten Versicherten-Datensatz jeweils 6.000 Personen mit Neuerkrankung an Herzinfarkt, Herzschwäche und Schlaganfall („Fälle“) sowie 6.000 nicht an diesen Erkrankungen leidende Versicherte („Kontrollpersonen“) gezogen. Insgesamt werden also 24.000 Personen in die Fall-Kontroll-Studie einbezogen. Den angestrebten Probandenzahlen liegt eine Fallzahlplanung zugrunde, die von den bisher in wissenschaftlichen Untersuchungen gefundenen Risikoerhöhungen ausgeht. Sollten sich aus der Sekundärdatenstudie Hinweise auf ein erhöhtes Auftreten von Brustkrebs­erkrankungen oder Depressionen in der lärmexponierten Bevölkerung ergeben, können die drei untersuchten Fallgruppen entsprechend modifiziert werden. Mit einem vierseitigen Fragebogen – auf Wunsch der Versicherten auch mit einem Telefoninterview oder einer Online-Befragung – werden u.a. Größe und Gewicht, Rauch­verhalten, Wohnsituation und Nachtschichtarbeit erhoben. Für die Zuordnung der Lärm­belastung wird mit individuellem Einverständnis der Versicherten über die Wohnadressen hinaus auf detaillierte Befragungsdaten zur Fassadenseite, Stockwerk, Ausrichtung des Schlafzimmers etc. zurückgegriffen. Aus dem Vergleich der Lärmbelastung bei den Fällen mit der Lärmbelastung bei den Kontrollpersonen lassen sich unter Berücksichtigung nicht-lärmbezogener Einflussfaktoren mit statistischen Methoden die Erkrankungsrisiken an den angegebenen Erkrankungen abschätzen.

Durchführungskonzept der analytischen Fall-Kontroll-Studie

Die Erkrankungsfälle ebenso wie die Kontrollpersonen entstammen dem oben dargestellten (keine Namen oder Adressen der Versicherten enthaltenden) Auswertungs-Datensatz der Auswertungsstelle der TU Dresden. Die Krankenkassen senden den erkrankten ebenso wie den nicht erkrankten Versicherten einen kurzen Fragebogen zu. Die Versicherten senden den ausgefüllten Fragebogen mit Angabe der aktuellen sowie der früheren Wohnadressen an die Erhebungsstelle der Universität Gießen. Alternativ können sich die Versicherten auch für ein Telefoninterview oder für die Teilnahme an einer Online-Befragung entscheiden. Die Befragungsergebnisse werden von der Erhebungsstelle ohne Angabe von Namen und Adressen an die Auswertungsstelle der TU Dresden versandt. Durch die Trennung zwischen Erhebungsstelle und Auswertungsstelle ist gewährleistet, dass keine Forschungsstelle sowohl Namen und Adressen als auch Erkrankungen von Versicherten kennt.

Konzeption, verantwortliche Leitung und wissenschaftliche Auswertung aller Daten der Teilstudie 2.1 übernimmt das Institut und Poliklinik für Arbeits- und Sozialmedizin (IPAS) der TU Dresden. Sie wird bei der Sekundäranalyse unterstützt durch das Institut für Sozialmedizin und Gesundheitsökonomie (ISMHE) der Universität Magdeburg, in der Sekundärdatenanalyse und Fall-Kontroll-Studie zudem durch das Bremer Institut für Präventionsforschung und Sozialmedizin (BIPS; Vertrauensstelle). Zentrale Stelle für die Erhebungen in der Fall-Kontroll-Studie ist das Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen. Weiterer Partner in diesem Teilmodul ist die Möhler + Partner Ingenieure AG.

 

Teilstudie 2.2 Blutdruckmonitoring

In früheren Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Lärm neben den bei hohen Schallpegeln auftretenden auralen Schäden auch zu einer veränderten Regulation physiologischer Abläufe führen kann, die mittelbar durch Lärmbelästigung oder unmittelbar durch vegetativ-hormonelle Beanspruchung hervorgerufen werden kann. Dieser Stress kann zu einer veränderten Ausschüttung von Glukokortikoiden führen (Stresshormone: Cortisol, Adrenalin und Noradrenalin). Diese können das Herz-Kreislaufsystem, den Stoffwechsel und die Blutfette beeinflussen.

In jüngerer Zeit wurden Feldstudien unternommen, um den Einfluss von Verkehrslärm auf das Entstehen kardiovaskulärer Erkrankungen genauer einschätzen zu können. Dafür ist es hilfreich, den Blutdruck mehrfach am Tage zu messen. Hier sind v.a. die internationale HYENA-Studie (Jarup et al., 2008) und eine kleinere Zeitreihenstudie (Aydin und Kaltenbach 2007) am Frankfurter Flughafen zu nennen. Im ersten Fall wurden die Messungen an einem Tag wiederholt von Untersuchungspersonal vorgenommen. Ergänzend wurden neben soziodemographischen Daten Einflussgrößen wie Alkoholkonsum, BMI und körperliche Aktivität, ärztliche Diagnose und Behandlung von Bluthochdruck erhoben. Hier zeigte sich eine statistisch überzufällig hohe Assoziationen zwischen nächtlichem Fluglärm und einer Erhöhung des Blutdrucks morgens um 14% und eine Erhöhung des Bluthochdruck-Risikos (Hypertonie) in Abhängigkeit der 24h-Straßenverkehrslärmbelastung in ähnlicher Größenordnung (Risikoerhöhung um 10%). Weiterhin wurde deutlich, dass personale Faktoren, wie etwa das Alter, das Geschlecht und der Body Mass Index, in erheblichem Maße zum Hypertonie-Risiko beitragen. In der zweiten Studie (Aydin und Kaltenbach 2007) wurden Blutdruckselbstmessungen der Untersuchungspersonen durchgeführt, und es zeigte sich einerseits, dass Selbstmessungen zuverlässige Daten erbringen können, andererseits, dass statistische Assoziationen zwischen wechselndem Fluglärm (Betriebsrichtungswechsel) und morgendlichem Blutdruck bestehen.

Im Rahmen der Lärmwirkungsstudie Rhein-Main wird das IHU Gießen insgesamt ca. 2000 Personen mit unterschiedlicher starker Verkehrslärmbelastung auswählen, in der Blutdruckselbstmessung schulen und diese Personen über einen Zeitraum von etwa 2 Wochen hinweg morgens und abends Selbstmessungen ihres Blutdrucks durchführen lassen. Während der ärztlichen Einweisung werden zusätzlich Gewicht und Bauchumfang der Untersuchungspersonen erhoben. Weiterhin füllen diese Personen Fragebögen zur gesundheitsbezogenen Lebensqualität und zu personalen Faktoren aus, die oft mit der Entstehung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden sind (z.B. andere Vorerkrankungen, Rauchgewohnheiten usw.). Diese Untersuchung wird 2012 (nach der Umstellung des Betriebs am Flughafen Frankfurt) und 2013 wiederholt.

Es wird erwartet, dass die chronische Belastung durch Flug-, Straßen oder Schienenlärm zu einer Erhöhung der Blutdruckwerte und der Erhöhung des kardiovaskulären Gesamtrisikos beiträgt. Weiterhin wird erwartet, dass sich die Blutdruckwerte und das kardiovaskuläre Gesamtrisiko in der durch Fluglärm betroffenen Gruppe durch die Betriebsumstellungen am Frankfurter Flughafen verändern, jedoch ist noch nicht abzusehen, in welche Richtung das geht, und ob sich mögliche Änderungseffekte schon nach einem Jahr zeigen.

Das Teilmodul „Blutdruckmonitoring“ wird vom Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen geleitet und unter Beteiligung von Möhler + Partner Ingenieure AG durchgeführt.

 

Teilstudie 2.3 Schlaf

Hintergrund

Ein ungestörter Schlaf von ausreichender Dauer ist Voraussetzung für Leistungsfähigkeit und Gesundheit. Von außen bedingte Schlafstörungen werden vor allem durch Lärm verursacht. Das menschliche Gehör ist als allzeit funktionsfähiges Alarmsystem angelegt und kann auch während des Schlafs unterschiedliche akustische Reize wahrnehmen, ihre Bedeutung entsprechend einordnen und auf sie reagieren. Für Flughafenanwohner stellen Schlafstörungen die wesentlichste Folge des nächtlichen Fluglärms dar, wobei Beeinträchtigungen der subjektiv empfundenen Schlafqualität und kognitiven Leistung und der damit einhergehenden Belästigung dominieren.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. in Köln hat in der Vergangenheit sowohl Feld- als auch Laborstudien durchgeführt, in denen die Auswirkungen des nächtlichen Fluglärms auf den Schlaf untersucht wurden. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen am Köln/Bonner – Flughafen dienen als Grundlage für die Berechnung des Frankfurter Nachtindexes FNI und von Konturen, die zusätzliche Aufwachreaktionen in der Region um den Frankfurter Flughafen infolge des Fluglärms darstellen.

Forschungskonzept und Durchführung

Es gibt bisher keine Studien zu der Fragestellung, ob lärmbedingte Belastungs-Wirkungsbeziehungen für die Aufwachwahrscheinlichkeit im Schlaf auch flughafenspezifisch sind, so wie dies in Belästigungsstudien nachgewiesen wurde. Deshalb ist es das primäre Ziel des Schlafmoduls in der Frankfurter Lärmstudie, eine regionalspezifische Datengrundlage zu schaffen. Durch Schlafmessungen an demselben Probandenkollektiv vor und nach Inbetriebnahme der Landebahn Nordwest und der damit einhergehenden Veränderungen in den Flugbewegungszahlen im Zeitraum von 23-5 Uhr besteht die Möglichkeit, unter den realitätsnahen Bedingungen einer Feldstudie die Auswirkungen der signifikanten Verminderung von Flugbewegungen in der Nacht des Nachtflugverbots auf den Schlaf zu untersuchen.

Die hierzu notwendigen Messungen der Hirnströme im Schlaf (EEG, EKG, EMG, EOG) erfordern die Applikation von Elektroden an genau definierten Positionen am Probanden, wodurch der Einsatz dieser Methode nur durch geschultes Personal, spezifische Messgeräte und einen nicht unerheblichen Zeitaufwand möglich ist. Dies limitiert i.a. die Anzahl der Flughafenanwohner, die auf diese Weise untersucht werden können. Daher ist es ein wesentliches Ziel der Schlafuntersuchungen am Frankfurter Flughafen, mit Hilfe der Hirnstrommessung im Schlaf eine Methode zu entwickeln und zu validieren, die es mit weniger Aufwand ermöglicht, das Auftreten von Aufwachreaktionen bei einer erheblich größeren Stichprobe zu bestimmen. Statistische Fallzahlberechnungen mit Hilfe der vorliegenden DLR-Feldstudiendaten belegen, dass eine Mindestanzahl von 35 Anwohnern an drei aufeinander folgenden Nächten polysomnographisch untersucht werden muss, damit eine intern valide Dosis-Wirkungskurve berechnet und die Validität einer Alternativmessmethode abgeschätzt werden kann.

Zusätzlich zu den physiologischen Messungen wird im Schlafmodul auch anhand von Fragebogen das subjektive Schlaf- und Belästigungsempfinden retrospektiv für die jeweils vergangene Nacht erhoben. Bei allen Schlafmessungen wird der Schalldruckpegel am Ohr des Schläfers kontinuierlich aufgezeichnet.

Die Untersuchungen finden in den Jahren 2011-2013 ausschließlich in den Frühlings- und Sommermonaten Mai bis September statt, in denen die akustische Belastung in den Innenräumen für die Anwohner am größten ist. 2011 werden vor und 2012 nach Inbetriebnahme der Landebahn NW jeweils dieselben 40 Anwohner in drei aufeinander folgenden Nächten polysomnographisch untersucht. Unter der Annahme, dass die Entwicklung einer weniger aufwendigen Alternativmessmethode erfolgreich ist, werden 2012 zusätzlich 300-400 Anwohner mit der neuen Methodik untersucht, in 2013 wird dann ausschließlich dieses alternative Verfahren am selben Probandenkollektiv eingesetzt.

Konzeption, Leitung des Teilmoduls „Schlaf“, die Einrichtung der Messstellen und wissenschaftliche Auswertung wird von der Abteilung Flugphysiologie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Köln, verantwortet. Die Messungen vor Ort übernimmt das Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Justus-Liebig-Universität Gießen.

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