Blutdruck-Erhöhung durch Lärmstress (To be Insider in 24 Minute n)

1. Einführung
   Lärm ist allgegenwärtig. Tagtäglich ist jeder Mensch Lärm unterschiedlicher Herkunft und Stärke ausgesetzt. Lärm wird häufig als unerwünschter Schall bezeichnet, was die große Bedeutung des subjektiven Erlebens einer akustischen Situation für das Wohlempfinden und die Lebensqualität aufzeigt. Allerdings kann Schall/Lärm neben psychischen auch körperliche Wirkungen hervorrufen. Diese reichen von Schlafstörungen bis hin zu einer Erhöhung des Herz-Kreislauf – Risikos und zu Gehörschäden.
2. Blutdruckreaktionen im Belastungsexperiment
   Blutdruckreaktionen im akuten Lärm-Belastungsexperiment wurden in der Vergangenheit vielfältig untersucht. Da der Blutdruck eine stark regulierte Größe ist und zudem erhebliche Unterschiede im individuellen Reaktionsverhalten bestehen, zeigten die Versuchspersonen in der akuten Beschallungssituation Blutdruck-Anstiege, aber auch -Abfälle. Zumeist wurden im Beschallungsexperiment jedoch relativ höhere Blutdruckwerte beobachtet als ohne Lärmbelastung. Dies traf insbesondere dann zu, wenn der Stressor Lärm zusammen mit anderen Stressoren appliziert wurde (z.B. Rechentest, erhöhte Anspannung bei Vermittlung von Lehrinhalten), Hypertoniker zeigten höhere absolute Blutdruck-Steigerungen als Normotoniker. Bei wiederholter Stressbelastung wiesen die Hypertoniker ein stärker ausgeprägtes Adaptionsverhalten auf, d.h., die Blutdruck-Steigerung war relativ geringer als bei Normotonikern. Andererseits jedoch hielt die (geringere) Blutdruckreaktion länger an.Die Ergebnisse der experimentellen Lärmwirkungs-Forschung führten zu zwei wesentlichen Feststellungen:
   1.) Lärm ist ein psycho-sozialer Stressor, der das autonome Nervensystem und das endokrine System aktiviert.
   2.) Akute Lärmwirkungen treten nicht nur bei hohen Schallpegeln auf, wie sie aus der Arbeitswelt bekannt sind, sondern auch bei relativ niedrigen Schallpegeln aus dem Umweltbereich, sofern Aktivitäten wie Konzentration, Entspannung und Schlaf beeinträchtigt sind.Worin besteht nun die potentielle Gesundheits-Gefährdung durch Lärm? Die im akuten Belastungsexperiment beobachteten körperlichen Reaktionen gehen nach Ende der Beschallung im Allgemeinen schnell wieder zurück in ihre Ausgangslage. Damit stellt sich die Frage, ob die im Laborexperiment beobachteten körperlichen Reaktionen bei chronischer Lärmbelastung persistieren und es als Folge davon zu dauerhaften dysregulatorischen Veränderungen im Organismus kommt bzw. welches die körperlichen Kosten von Adaptionsprozessen an eine Lärmbelastung sind. Die Frage nach den Langzeitwirkungen chronischer Lärmbelastung lässt sich im kurzzeitigen Labor- oder Feld-Experiment nicht beantworten, da die Entwicklung einer Krankheit in vielen Fällen einen Prozess mit langen Induktionszeiten darstellt. Dazu bedarf es epidemiologischer Untersuchungen, in denen geprüft wird, ob z.B. Personen, die am Arbeitsplatz oder zu Hause in ihrer Wohnung ständig Lärm ausgesetzt sind, häufiger manifeste Krankheiten entwickeln als vergleichsweise wenig belastete.
3. Lärmwirkungs-Modell
   Das allgemeine Stressmodell stellt den biologischen Hintergrund der Lärmwirkungs-Hypothesen dar. Der Stress-Mechanismus ist entwicklungsgeschichtlich sinnvoll. Er sichert ein Überleben in bedrohlichen Situationen, indem der Organismus auf Kampf, Flucht oder Niederlage vorbereitet bzw. eingestellt wird. Die endokrinen Reaktionen dienen der Bereitstellung von Energieträgern in den Blutkreislauf; die vegetativen Reaktionen im Bereich des Kreislaufsystems sorgen dafür, dass diese bestmöglich zu den Erfolgsorganen zugeführt werden. Im modernen Leben führt der Sozialisationsprozess allerdings dazu, dass die vom Körper bereitgestellten Energiereserven und Gefäßreaktionen nicht in der vorgesehenen Weise eingesetzt bzw. abgebaut werden können.
4. Arbeitslärm-Studien
   Die Lärm-epidemiologische Forschung hat sich anfangs auf den Arbeitslärm konzentriert. Dem lag die naheliegende Annahme zu Grunde, dass, wenn der Lärm nachteilige gesundheitliche Wirkungen hervorruft, diese – dem Dosisprinzip folgend – insbesondere bei hohen Schallpegeln auftreten müssten. Es wurden eine Reihe von Untersuchungen von Studien in diesem Bereich durchgeführt, in dem die Immissionspegel zwischen ca. 85 und 100 dB(A) lagen, und u.a. die Ruhe-Blutdruckwerte der dermaßen Lärmbelasteten mit denen gering belasteter verglichen wurden. Auch wenn aus dem Untersuchungskonzept eine Reihe methodischer Probleme anhaften (z.B. «healthy worker«-Effekt, das tragen von Gehörschutz), überwiegt doch die allgemeine Bewertung, dass hoher Arbeitslärm das Risiko für Bluthochdruck erhöht. Dies wird auch in neueren Studien bestätigt, in denen entweder Gehörschutz kaum eingesetzt wurde oder die unter der Lärmbelastung durchgeführten Arbeiten komplexe mentale Anforderungen stellten. Die Tatsache, dass Lärmwirkungen insbesondere in Wechselwirkung mit anderen Stressoren auftreten, erlaubt es nicht, eine Extrapolation der Effekte aus dem Hoch-Dosis – Bereich (Arbeitslärm) in den vermeintlichen Niedrig-Dosis – Bereich (Umweltlärm) vorzunehmen. Lärmwirkungen sind nicht nur vom Schallpegel abhängig, sondern können in Abhängigkeit von der Schallquelle, der Tageszeit, der Tätigkeit und der Ruhigkeitserwartung sehr unterschiedlich sein. Dies wird an folgendem Beispiel deutlich: Ein LKW-Fahrer mag bei 80 dB(A) in der Fahrerkabine keine lärmbedingten physiologischen Reaktionen zeigen, daheim beim Fernsehen durch 60 dB(A) Verkehrslärm in der Wohnung jedoch stark gestört sein und vegetative Stressreaktionen aufweisen, sowie bei 45 dB(A) Dauerlärm im Schlafraum in der Nacht verstärkt Stresshormone ausscheiden.
5. Umweltlärm-Studien
   In der nun schon etwas älteren Bonner Straßenverkehrslärm-Studie wurde eine erhöhte Hypertonie-Prävalenz bei Personen aus Wohngebieten mit Tages-Immissionspegeln über 65 dB(A) vor der Häuserfassade gegenüber solchen aus ruhigen Wohngebieten ermittelt. Das relative Risiko betrug 1.6 Dieser Befund war Anlass, weitere derartige Untersuchungen zu dieser Fragestellung in Deutschland durchzuführen. Die Ergebnisse waren jedoch weniger eindeutig und zeigten keine Dosis-Wirkungs-Beziehungen. Andererseits hatten Fluglärmstudien, die in Holland durchgeführt wurden, starke Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Umweltlärm und Bluthochdruck gegeben, weshalb die Autoren von Übersichtsartikeln in ihrem Urteil über die Evidenz der Befunde zwischen »unsicher« und »hinreichend« schwanken. Neuere Untersuchungen aus Schweden deuten ebenfalls in die Richtung eines positiven Zusammenhangs, wobei bereits bei Immissionspegeln über 55 dB(A) (gewichteter Mittelwert über 24 Stunden) höhere Risiken zwischen 1.5 und 2.0 ermittelt wurden.
6. Eine neue Studie des Umweltbundesamts
   Das Umweltbundesamt hat kürzlich die Ergebnisse einer neuen Untersuchung veröffentlicht, die mit Mitteln des Umweltforschungsplans des BMUV vom Robert-Koch – Institut durchgeführt wurde. Unter anderem wurde der Zusammenhang zwischen Straßenverkehrslärm und der Prävalenz von Bluthochdruck untersucht. Diese Studie wird im folgenden näher beschrieben: Unter der Bezeichnung »Spandauer Gesundheits-Survey« wird in Berlin seit 1982 eine Längsschnitt-Untersuchung durchgeführt, die vom Robert-Koch – Institut in Zusammenarbeit mit dem Bezirksamt Spandau (Gesundheitsamt) geleitet wird. In dieser Studie wird der Gesundheitszustand der Teilnehmer periodisch im zeitlichen Abstand von zwei Jahren erhoben, um allgemeingültige Präventionsstrategien abzuleiten. Beim Vorliegen von auffälligen Befunden (Übergewicht, Bluthochdruck, Störungen des Fettstoffwechsels usw.) wurden die Probanden aufgefordert, sich in ärztliche Behandlung zu begeben. Anders als bei vielen anderen epidemiologischen Studien, denen ein expliziter Ziehungsschlüssel der Probanden zugrunde liegt, rekrutierte sich die Spandauer Kohorte aus Personen, die sich aufgrund von Aufrufen angesprochen fühlten, an der Untersuchung teilzunehmen.Zusätzlich zu der obligatorischen Datenerhebung wurde im neunten Wiederholungsdurchgang des Surveys die Geräuschbelastung der Teilnehmer außen an ihrer Wohnung ermittelt. Die Geräuschbelastung an den Wohnadressen durch Straßenverkehr wurde getrennt für den Tag und die Nacht aus der Lärmdatenbank (Lärmkarte) der Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung ausgelesen. Die Datenbank stellte für jede Wohnadresse einen Kartenausschnitt zur Verfügung, der es gestattete, die Lage des Wohnhauses zur Straße zu vermessen. Mit einem Fragebogen wurde die Lage der Wohn- und Schlaf-Räume zur Straße erhoben. Auf diesen Datengrundlagen wurden die Untersuchungspersonen in 5 dB(A) – Kategorien des Tages- (Wohnzimmer) und Nacht- (Schlafzimmer)Immissionspegels eingruppiert. Die lärmbezogenen Auswertungen erfolgten auf der Grundlage von 1’718 Probanden. Die statistischen Auswertungen wurden bezüglich einer Anzahl von Kontrollvariablen adjustiert, die potenziell einen Einfluss auf das Blutdruckgeschehen haben (z.B. Alter, Geschlecht, relatives Körpergewicht, Rauchen, körperliche Aktivität, Alkoholkonsum, sozioökonomischer Status).Bezüglich ärztlicher Behandlungen wegen Hypertonie war eine signifikante Erhöhung des relativen Risikos zu verzeichnen, wenn der nächtliche äquivalente Dauer-Schallpegel des Straßenverkehrs an den Wohnungen der Probanden über 55 dB(A) lag. Das relative Risiko lag im Vergleich zu Probanden aus Straßen mit einem äquivalenten Dauer-Schallpegel unter 50 dB(A) (Referenzkategorie) bei annähernd 1.9. Bei einem Außenpegel über 55 dB(A) und geöffnetem Schlafzimmerfenster stieg das relative Risiko im Vergleich zu Probanden, die mit geöffnetem Fenster schliefen und deren nächtlicher äquivalenter Dauer-Schallpegel vor dem Schlafzimmerfenster unter 50 dB(A) lag, erwartungsgemäß an (größerer Lärm-Effekt bei höherem Innenraumpegel). Signifikante Dosis-/Wirkungs-Beziehungen zwischen dem Schallpegel und der Hypertonie-Prävalenz bestanden nur bezüglich der Lärmbelastung (des Schlafzimmers) in der Nacht. Zwar ergaben sich auch mit der Lärmbelastung des Wohnzimmers am Tage positive Zusammenhänge, die Größe des relativen Risikos war aber geringer und nicht signifikant.Kritisch ist anzumerken, dass es sich bei der Untersuchungs-Stichprobe um ein selektiertes Probandenkollektiv handelte, in dem sich aufgrund des Ziehungsschlüssels überwiegend ältere, gesundheitsbewusste Personen befanden. Es ist nicht auszuschließen, dass überproportional viele Personen mit Gesundheitsproblemen an dem Gesundheits-Survey teilnahmen, der den Probanden eine regelmäßige und umfangreiche Kontrolle ihres Gesundheits-Zustandes ermöglichte. Insofern wäre es möglich, dass gewissermaßen eine Risikogruppe untersucht wurde, in der sich Lärmeffekte stärker manifestieren könnten als in der Allgemeinbevölkerung.
7. Blutdruckreaktionen bei Kindern
   Blutdruckreaktionen bei Kindern wurden insbesondere in Bezug zur Lärmbelastung der Schulen bzw. Kindergärten durch Flug- oder Straßenverkehrs-Lärm untersucht. Im Gegensatz zu den Studien bei Erwachsenen, in denen bezüglich eines klinischen Bluthochdruck-Kriteriums ausgewertet wurde, beziehen sich die Ergebnisse der Studien bei Kindern auf mittlere Blutdruckunterschiede zwischen mehr und weniger Lärmbelasteten. Einige Untersuchungen lassen Dosis-/Wirkungs-Beziehungen im Sinne höherer mittlerer Blutdruckwerte mit steigender Lärmbelastung erkennen. Darüber hinaus zeigten sich Wechselwirkungseffekte derart an, dass die Lärmeffekte umso stärker waren, wenn sowohl die Schule als auch die Wohnung stark lärmbelastet waren. Es liegen jedoch auch negative Untersuchungsergebnisse vor, die für wesentliche Einflussfaktoren wie z.B. Körpermaße und familiäre Vorbelastung kontrolliert sind, und keine Hinweise auf höhere Blutdruckwerte bei stärker lärmbelasteten Kindern geben. In der Münchner Fluglärm-Untersuchung, in der im zeitlichen Längsschnitt die Blutdruckentwicklung bei denselben Schulkindern vor und nach der Inbetriebnahme des neuen Flughafens betrachtet wurde, zeigte sich bei den Kindern, die eine Zunahme der Lärmbelastung erfahren hatten, im Vergleich zu Kontrollkindern ohne Änderung der Lärmbelastung ein relativ stärkerer Anstieg der Blutdruckwerte im Gruppenmittel um ca. 3 mmHg systolisch und diastolisch. Arteriosklerotische Prozesse dürften bei den Kindern weniger eine Rolle spielen als vasokonstriktorische (im Gegensatz zu den Hypertonie-Studien bei Erwachsenen). Hier stellt sich die Frage nach der möglichen Reversibilität der Effekte bei einer Verminderung der Lärmexposition. Dazu liegen derzeit jedoch keine Untersuchungs-Ergebnisse vor.
8. Schlussfolgerungen
   Lärmwirkungs-Untersuchungen, in denen der Blutdruck als Wirkungsendpunkt betrachtet wird, können zur Grenzwert-Findung im umwelt-/gesundheitspolitischen Entscheidungsprozess herangezogen werden. Der Blutdruck ist ein klassischer Risikofaktor für kardiovaskuläre Krankheiten. Auch kleine mittlere Blutdruckunterschiede zwischen verschiedenen Belastungsgruppen können von gesundheitspolitischer Relevanz sein. Dabei handelt es sich um statistische Verteilungskennwerte, die nicht allein unter klinischen Gesichtspunkten interpretiert werden dürfen. Jede Verschiebung eines Mittelwertes korrespondiert mit einer Zunahme des Anteils von Probanden die einen »kritschen« Wert (z.B. Hypertoniekriterium) überschreiten.Die epidemiologischen Untersuchungen zum Zusammenhang zwischen Umweltlärm und Blutdruck zeigen zum Teil widersprüchliche Ergebnisse. Insgesamt verstärken sich jedoch die Hinweise darauf, dass nicht nur ischämische Herzkrankheiten, sondern auch Bluthochdruck bei Personen aus stark lärmbelasteten Gebieten häufiger auftreten. Die neue Studie des Umweltbundesamtes und des Robert-Koch – Instituts gibt Anlass zu der Vermutung, dass insbesondere die ungestörte Nachtruhe in diesem Zusammenhang von Bedeutung ist.Sowohl aus der Größe der beobachteten Blutdruckeffekte als auch der Evidenz der Datenlage ist derzeit nicht sicher zu folgern, dass Kinder bezüglich Blutdruck eine Risikogruppe darstellen. Nach wie vor gilt die Feststellung von Evans und Lepore, dass wir nur sehr wenig über die langzeitlichen Folgen von Lärmbelastung im Kindesalter auf die Entwicklung des Herz-Kreislauf – Systems wissen. Die lärmbedingten Blutdruckanstiege bei Kindern sind möglicherweise ohne Bedeutung im Kindesalter, könnten jedoch gesundheitliche Determinanten für das spätere Leben der Betroffenen sein. Dies gilt besonders dann, wenn sie im späteren Leben weiterhin hohen Lärmbelastungen ausgesetzt sind.

Weitergehende Informationen

In den bekannten Handbüchern zur Umweltmedizin finden sich umfassende Zusammenstellungen der Ergebnisse der Lärmwirkungs-Forschung sowie der Lärm-Gesetzgebung. Das Umweltbundesamt stellt ausführliche Informationen zur Hilfe bei Lärmproblemen auf seinen Internetseiten bereit.

Dr. Ing. Wolfgang Babisch ist der Autor unseres Beitrages:
Geboren 1951 in Berlin legte er
1971 dort sein Abitur ab und begann mit dem Studium an der Technischen Universität Berlin (Fächer: Physik, Technischer Umweltschutz). Abschluss als Diplom-Ingenieur für Umwelttechnik.
1988 erfolgte die Promotion an der Technischen Universität Berlin (Akademischer Grad: Dr.-Ing.).
In den Jahren 1988 und 1991 zertifizierte Fortbildung in Epidemiologie durch Kurse an der Freien Universität Berlin und der Harvard T.H. Chan School of Public Health.
1981 bis 1990 war er Wissenschaftlicher Angestellter beim Institut für Wasser-, Boden- und Luft-Hygiene des Bundes-Gesundheitsamtes in Berlin, Arbeitsgebiet: Lärmwirkungsforschung (Labor- und Feld-Studien zu den auralen und extra-auralen Wirkungen des Lärms).
Seit 1991 ist er Wissenschaftlicher Angestellter beim Umweltbundesamt in Berlin, Arbeitsgebiete: Lärmwirkungsforschung (epidemiologische Studien zu Herz-Kreislauf-Wirkungen von Umwelt- und Arbeits-Lärm sowie Gehörschäden durch Freizeitlärm einschließlich Musik), Wirkungen von Luft-Schadstoffen (epidemiologische Studien zu Lungen-Funktionsstörungen durch Luft-Schadstoffe bei Kindern).