Praktische Klimatologie für den Kurarzt Klima als maßgeblicher Faktor des Behandlungserfolges Prof. Dr. Dr. H. G. Pratzel Akademischer Direktor a.D. Ludwig-Maximilians-Universität München

Inhalte zum Thema Definitionen zur Klimatologie Wirkfaktoren des Klimas Wetterphasen und Wetterbeschwerden Medizinisch nutzbare Klimawirkungen Strukturen für Heilklimatische Kurorte Indikationen, Kontraindikationen, Nebenwirkungen

Einführung Therapeutisch anwendbares Klima (Heilklima) entsteht erst durch Dosierung der zeitlich und örtlich veränderlichen atmosphärischen Faktoren zum Teil entgegen dem Komfortempfinden im Hinblick auf bestimmte Indikationen. “Der Arzt als Schöpfer des Kurklimas” (Pfleiderer)

Zusammenhänge Klimatherapie wird im Rahmen der Kurortmedizin als komplexe Heilmaßnahme zusammen mit anderen ganzheitlich ausgerichteten Therapieverfahren in Form von Kuren durchgeführt. Klimatherapie ist ein Behandlungskonzept aus einer Vielzahl einzelner Wirkfaktoren. Phototherapie nutzt einen Wirkfaktor, der in der Klimatherapie Bedeutung hat.

Terminologie I Wetter entsteht durch die Zirkulation der Atmosphäre Witterung ist dessen jeweiliger Grundcharakter Klima ist der langfristige Durchschnitt des örtlichen Witterungsverlaufs. Bioklima entsteht durch die an den Körperoberflächen wirksamen atmosphärischen Elemente. (Schmidt-Kessen)

Terminologie II Klimatherapie ist die gezielte Behandlung Kranker durch Veränderung ihrer Exposition gegenüber der freien Atmosphäre (Schmidt-Kessen). Phototherapie oder Lichttherapie ist die therapeutische Nutzung der Photonenstrahlung im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich. Heliotherapie ist Phototherapie mit Sonne. Thalassotherapie ist Meeresheilkunde.

Terminologie III Klimatherapie (Kur mit Klima) gezielte Behandlung mit Klima Seeklima Hochgebirgsklima Klimakur (Kur im Klima) ungeregelte Klimaeinwirkung Mittelgebirgsklima + zusätzliche Physiotherapie (Dirnagl)

Klimaregionen Seeklima Mittelgebirgsklima Hochgebirgsklima ab 1200 m feucht, kühl, windig Aerosol, Pollenarm Mittelgebirgsklima Waldluft, wenig Wind Hochgebirgsklima ab 1200 m trocken, kühl, hoher UV-Anteil Abnahme der max. O2-Aufnahme um 2%/100m ab 1800 m keine Hausstaubmilbe

Hauptprinzip der Klimatherapie Raumklima (Schonklima) Freiluftklima (Reizklima) Adaptation an natürliche Umgebungsfaktoren Verweichlichung zu Hause Gesunde Umgebung in Klimakurorten Luftverunreinigung zu Hause

Mechanische Faktoren Luftdruck Winddruck Gravitation

Thermische Faktoren Lufttemperatur Strahlungstemperatur Feuchte Luftbewegung (Wind, Zug)

Aktinische Faktoren UV-B (280-315 nm) UV-A (315-400 nm) Sichtbares Licht (380-780 nm) nahe Infrarotstrahlung (760-2500 nm)

Aktionsspektren

Strahlenquellen zur Phototherapie Temperaturstrahler Sonne >300 nm Gasentladungsstrahler Hg 254, 313, 366 Niederdruck, Hochdruck, Höchstdruck LASER He/Ne 632 nm

Bedeckungseinfluss auf Strahlungsanteile der Sonne UV: Schwächung auf 50% Sichtbar: Schwächung auf 25%

Reflektion von UV-B Schnee 85% Gras 26% Sand 10-15% Watten 9-10% nasse Erde 3%

Dauer des ersten Sonnenbades bei Expositionsbeginn 1. Mai min 180 150 IV III 120 II I 90 60 30 6 8 10 12 14 16 18 h Tageszeit

Dauer des ersten Sonnenbades bei Expositionsbeginn 1. Juli min 180 150 IV 120 III 90 II I 60 30 6 8 10 12 14 16 18 h Tageszeit

Elektrische Faktoren I Luftionen 102 - 103 Ionen/ cm3 bei 1019 Luftmolekülen/cm3 ca. 4 Ionen/cm2 pro Atemzug treffen auf die Lungenoberfläche Elektrische Gleichfelder Schönwetterfeld: 100 V/m Frontdurchgangsfelder: >1 kV/m Eigenbewegung: Hautoberflächenfeld: >1 kV/m

Elektrische Faktoren II Elektrische Wechselfelder (atmosphärische Impulsstrahlung, Sferics) 10-Hz-Felder Magnetisches Gleichfeld 0,5 Gauß Magnetisches Wechselfeld durch 10-Hz-Felder: 10-8 - 10-10 Gauß durch 50-Hz-Netzspannung: 1-5 Gauß

Chemische Faktoren Ozon Bodennahes Ozon: 0,01 - 0,06 ppm (10-60 µg/m3) Verbrauch 4 mg/d/m2 Erdoberfläche Zugspitze 100 µg/m3 Westerland 80 µg/m3 In ländlichen Gebieten der Schweiz 200-250 µg/m3 Ätherische Öle Aerosole Radon Schadstoff- und Pollenfreiheit

Sauerstoff bei 2000 m ¾ bei 5000 m ½ Abnahme des Sauerstoffpartialdrucks PO2 und des arteriellen Sauerstoffdrucks PaO2 mit der Höhe (Jungmann 1971)

Änderung mit der Höhe Wasserdampfdruck bei 2000 m Abnahme auf 50% Sauerstoff bei 2000 m Abnahme auf 75% Lufttemperatur Abnahme um 12 °C bei 2000 m UVB Zunahme um 30% pro 1000 m UVA Zunahme um 2-5% pro 1000 m

Wetterphasen 1 Schönwetter (kühl bis mäßig warm) Ostseite Hoch 2 Gesteigertes Schönwetter (warm und trocken) Mitte Hoch 3 Übersteigertes Schönwetter (sehr warm und trocken) Westseite Hoch 4 Beginnender Wetterumschlag (warm und feucht) Vorderseite Tief 5 Vollzogener Wetterumschlag (kalt und feucht) 6z Aktive Kaltluft (kalt bis kühl, Regen, Wind) Rückseite Tief 6 Wetterberuhigung (kalt und trocken)

Wetter und Krankheiten Wetterphase 4 (Vorderseite Tief): Entzündungen jeder Art, Asthma-Anfälle, Störungen durch Absinken des Blutdrucks, akute Störungen des Herzens, Thrombosen Wetterphase 5 (Vollzogener Wetterumschlag) schnelle Beruhigung der Beschwerden

Wetter und Krankheiten Wetterphase 6z (Rückseite Tief) akute und spastische Erscheinungen Gallenblasenkoliken Herzschmerzen Herzattacken Störungen durch erhöhten Blutdruck

Wetter und Krankheiten Wetterphase 6 (Wetterberuhigung) Kopfschmerzen Migräne Schlafstörungen Depressionen

Welche Wetterfaktoren wirken maximal belastend ? Der Wechsel von heiß und trocken (Phase 3) nach kalt und feucht (Phase 5)

Beschwerden im Zusammenhang mit Wetterwechseln (in abfallender Häufigkeit) Müdigkeit Missmutige Stimmungslage Arbeitsunlust Kopfdruck Unruhiger Schlaf Einschlaf- und Konzentrationsstörungen Nervosität Schmerzen an Knochenbruchstellen Durchschlafstörungen Vermehrte Fehlerneigung Gesteigerte Vergesslichkeit Flimmern vor den Augen Schwindelattacken Herzsensationen Schmerzen an Operationsnarben Depressive Verstimmung

Welches sind die Hauptgründe für Wetterkrankheiten? Störungen der peripheren Temperaturregulation. Ursachen? Mangel an Training. Probleme der Zivilisation.

Folgen einer schlechten Adaptation und Störung der Temperaturregulation Vasokontriktion der peripheren Blutgefäße Umverteilung des Blutvolumens der peripheren Gefäße in den systemischen Kreislauf Blutdruckanstieg

Hypothese zur Schmerzzunahme bei chronischer Polyarthritis bei Abnahme der Lufttemperatur (Latman 1987, Rothschild et al. 1982) Abnahme der Lufttemperatur Abnahme der Temperatur in den Gelenken Abnahme der Synovialtemperatur Zunahme der Viskosität der Synovialflüssigkeit Einschränkung der Gelenkbeweglichkeit Zunahme der Schmerzen

Relative Feuchtigkeit Schwülegrenzen in Abhängigkeit von der Lufttemperatur und relativen Feuchte (Amelung et al. 1986) Temperatur °C 30 28 26 24 22 Relative Feuchtigkeit % 45 50 65 70 75

Medizinisch relevante Faktoren des Gebirgsklimas Reizwirkung der UV-Strahlung über die Haut Wirkung thermische Reize über die Haut und Nasenschleimhaut Wirkung des geringerer Sauerstoffgehalt und höherer Ozongehalt über die Atmung Entlastende Wirkung durch besonders reine Luft über die Atmung Entlastende Wirkung durch besonders geringen Geräuschpegel Psychisch aufbauende Wirkung durch die umwerfende Schönheit der Landschaft über das Auge

Klimawirkungen bei angemessener Dosierung Verbesserung der Thermoregulation durch Kälteadaptation Steigerung der körperlichen Leistungsfähigkeit Verbesserung des Hautzustandes bei Hauterkrankungen Verbesserung des endogenen UV-Schutzes Vitamin D3-Bildung und Verbesserung der zellulären Sauerstoffversorgung Beeinflussung des Immunsystems durch Hemmung der Langerhanszellen der Haut (Hemmung der pro-inflammatorischen Typ 1-Reaktion, Abhärtung?) Durch Entlastung der Atemwege kann die körperliche Leistungsfähigkeit trainiert werden

Nachgewiesene Wirkungen einer verbesserten Kälteadaptation Verminderung einer Kälteempfindlichkeit (Schmidt-Kessen 1965) Die Schmerzschwelle verschiebt sich zu tieferen Temperaturen (Turowski et al. 1987) Der kältebedingte initiale Anstieg des Blutdrucks wird geringer (z.B. Tiedt 1987) Verminderung der Herzfrequenz nach Kaltreiz ist stärker ausgeprägt (Ashkar et al. 1985) Zunahme der kälteinduzierten reaktiven Stoffwechselwärme (Brück et al. 1970)

Verbesserung des aeroben Stoffwechsels durch Kälteadaptation Die physische Leistungsfähigkeit steigt Durch Terrainkuren unter kühlen Bedingungen, (Regimen refrigerans) Durch Liegekuren an der frischen Luft (Training en repos).

Abnahme der Laktat-Konzentration im Blut bei gleicher Ergometerbelastung durch eine Liegekur an der frischen Luft Vor der Kur 3 Wochen danach By A. Schuh 1995

Abnahme der Laktat-Konzentration im Blut bei gleicher Ergometerbelastung durch eine Terrainkur unter kühlen Bedingungen Vor der Kur 3 Wochen danach By A. Schuh 1995

Vitamin D3–Bildung und O2-Versorgung 255-320 nm Umwandlung von 7-Dehydrocholesterin in Vitamin D3 Bedarf an D3 wird gedeckt durch 2mal wöchentliche Sonnenbestrahlung unter Vermeidung eines Erythems auf einer Fläche, deren Größe Armen und Gesicht entspricht. 7-Dehydrocholesterin Vitamin D3 1,25-Dihydroxycholecalciferol Aktivierung der intestinalen Ca- und Phosphatresorption Aktivierung der renalen Phosphatrückresorption Aktivierung der intraerythrocytären Glykolyse Anstieg des 2,3-Diphosphoglycerats im Erythrocyten Zunahme der Dissoziation des Oxyhämoglobins Zunahme der O2-Versorgung

Photobiologische Strahlungswirkungen durch UV-B Erythem: max. 297 nm Latenz: 1-4 Std. Maximum: 6-9 Std. MED: 36-50 mJ/cm2

Melanin-Synthese langsam schnell L-Tyrosin L-Dopa Dopachinon Dopaoxydase Protein (Cu++)2 Tyrosinase Protein (Cu+)2 spontan Aktivierung Beseitigung der SH-Hemmung Dopachrom durch Polym. UV-Strahlung 280-310 nm Röntgenstrahlung Temperaturerhöhung Entzündungsprozesse SH-Blocker: As, Fe, Bi, Au, Ag, Hg Melanin

Die Pigmentierung durch UVA 1 Melanocyt auf 36 Keratinocyten Phagocytose der Melanosomen Melanosomen mit Melanin Melanocyt Stratum basale

Langerhanszell-Reaktion Hemmung der Immunantwort Blockierung der T-Helferzellen (Typ 1-Reaktion) Stimulation der T-Suppressorzellen (Typ 2-Reaktion)

Zellvermittelte Reaktion, IgM Typ1 Proinflammatorische Reaktion Ag Nebenniere Hypophyse Hypothalamus CRH ACTH IL4 Allergen Akutphase Cortisol Zellvermittelte Reaktion, IgM Typ1 Proinflammatorische Reaktion Ag AK-vermittelte Reaktion IgG, IgA Typ2 Antiinflam. R Undifferenzierte T-Zelle Typ2- Helferzelle LZ Ag Th0 CD4 MZ IL1 IL12 Th1 CD4 IFN-γ IL1 IL4 TNFα Entzündung IgE AK Th2 CD4 IL4, IL10 IFN-γ Typ1-Helferzelle IL4 IL2 Tcyt CD8 IFN-γ NK IL4 IL5 IL6 B-Ly Plasmazelle Killerzellen

Hauttypen

Relative Lichtempfindlichkeit der Körperpartien Handrücken, Unterschenkel 25 % Stirn, Hals, Bein 25 - 50 % Arme 50 - 75 % Brust, Bauch, Rücken 75 - 100 %

Strukturen für Heilklimatische Kurorte Terrainwegenetz mind. 30 km (5 – 15% Steigung) Klimapavillon Liege- und Gymnastikwiese Hydrotherapieeinrichtungen Radwanderwege Patientenberatung und -führung

Indikationen Folgezustände nach Trainingsmangel Therapie: Terrainkur unter kühlen Bedingungen Atemwegserkrankungen Therapie: Terrainkur und Atemschulung Osteoporose Therapie: Terrainkur und Heliotherapie Hauterkrankungen (Psoriasis, Neurodermitis)

Herz- und Gefäßkrankheiten KHK Hypertonie Stadium 1-III WHO können sich in Höhen bis 2000 m aufhalten und bewegungstherapeutischen Maßnahmen zugeführt werden (Hartmann 1989). Körperliche Anstrengung ist im Hochgebirge weniger belastend (geringere Temperatur und Luftfeuchtigkeit)

Kontraindikation im Hochgebirge Cor pulmonale mit Druckerhöhung in der Arterie pulmonale Ausgeprägte Herzinsuffizienz (Stadien III und IV) Mitralstenosen Arterielle Verschlusskrankheit (Stadien III und IV) Angina pectoris in Ruhe Vorsicht bei schnellem Höhenwechsel bei älteren Personen (Auslösung von Herzrhythmusstörungen)

Weitere Kontraindikationen im Hochgebirge Akute Infektionskrankheiten Schwere und akute psychische und neurologische Erkrankungen, Psychosen Alkoholabhängigkeit Systemsklerose Akute Entzündungen der Nieren und ableitenden Harnwege

Belastung durch kurzfristigen Höhenaufenthalt Pulsverlangsamung Verringerung des Herzzeitvolumens Leichte Blutdrucksenkung Druckanstieg in der Arteria pulmonalis Nach 1 Stunde Höhenaufenthalt Pulsbeschleunigung Leichter Anstieg des systolischen Drucks Zunahme der Pulswellengeschwindigkeit Zunahme des Herzzeitvolumens Vertiefung der Atmung Leistungsfähigkeit ist vermindert Neigung zu Herzrhythmusstörungen bei Disposition Höhenadaptation nach 24 bis 48 Stunden

Nebenwirkungen durch Höhenaufenthalt In den ersten Tagen Kopfschmerzen Unruhe und Schlafstörungen Bei hyperreagiblen und hypernervösen Personen höchste körperliche und seelische Schonung insbesondere bei Hyperthyreose Diabetes, wenn insulinpflichtig

Weitere Expositionsverfahren und Indikationen Freiluftliegekur (1-3mal täglich 2 Std.) Rekonvaleszenz bei bettlägerigen Kranken Freiluftnachtschlaf (kühle Atemluft) Wetterfühligkeit Kreislaufregulations- und Schlafstörungen Luftbad (Badekleidung, Bewegung, Kälte) hypotone Kreislaufregulationsstörungen Fettsucht Fibromyalgie

Indikationen der Heliotherapie zur unterstützenden Behandlung Nicht aktive Rheumatoide Arthritis Generalisierte Tendoperiostose Hypertonie Osteomalazie Osteoporose Atemwegserkrankungen Nicht aktive Tbc Kardiologische Rehabilitation Depressionen

Indikationen der Heliotherapie zur Prävention Lichtgewöhnung im Winter und Frühjahr bei Lichturtikaria u.a. Photodermatosen Rachitisprophylaxe im Kindesalter Infektionsprophylaxe und Steigerung der Immunresistenz Steigerung des mentalen Lernvermögens.

Indikationen der Heliotherapie zur unterstützenden Behandlung von Hautkrankheiten Juckende Dermatosen Chronisch rezidivierende Urticaria Atopische konstitutionelle Neurodermitis Psoriasis arthropatica Vitiligo

Photo-Sole-Therapie bei Psoriasis 10-15 Minuten Baden in hochprozentiger Sole oder Meerwasser Bestrahlung mit suberythemalen Dosen täglich SUP-Strahler (300-320 nm) Sonne Indikationen Psoriasis Ichthyosis

Psoriasis

Photo-Sole-Therapie bei Neurodermitis 10-15 Minuten Baden in anfangs 1%iger Sole oder höher soweit verträglich Bestrahlung täglich mit Hochleistungs-UV-A-Strahler Sonne Indikationen Atopische konstitutionelle Neurodermitis

Minimale Erythemdosis (MED) Lichttreppe mit 20-30-40-50-60-70 mJ/cm2 Rücken, Gesäß (repräsentativ), Unterarme Ablesung nach 24 Stunden Heliotherapie wird nach Tabellen dosiert

Sonnenbäder im Flachland bis 500 m in Minuten

Sonnenbäder in Höhenlagen 1300-1700 m in Minuten

Dynamisierung Leistungssteigerung Stimmungsaufhellung

Braun wennst bist, hast überall Kredit Braune Haut signalisiert Sportlichkeit Der Neid der Nachbarn macht die Bräune schön

Lichtschutz Die meisten Lichtschutzmittel absorbieren vorwiegend UV-B. Der Gebrauch von Lichtschutzmitteln führt zu einer stärkeren Belastung der Haut durch UV-A, weil das warnende Erythem unterdrückt wird. Endogener Lichtschutz wird vorwiegend durch die Verdickung der Hornschicht erreicht. Einen geringen Anteil am Lichtschutz haben die Aminosäuren und die Urocaninsäure in der Hornschicht. Das Melanin liegt zu tief. Lichtgewöhnung durch protrahierte und fraktionierte Bestrahlung unterhalb der MED ist zu empfehlen.

Lichtschutzfaktor Schutzzeit = Eigenschutzzeit x Lichtschutzfaktor Lichtschwiele: Lichtschutzfaktor 4 Pigmentierung: Lichtschutzfaktor 10 Adaptation: bis Lichtschutzfaktor 40

Photoallergische Reaktion treten mit einer Latenz von 7-21 Tagen auf. Photoallergie Sulfonamide Psychopharmaka Antihistaminika Antimykotika Phenothiazine Desodorantien optische Aufheller in der Wäsche Süßstoffe Photoallergische Reaktion treten mit einer Latenz von 7-21 Tagen auf.

Phototoxische Reaktionen treten sofort auf. Phototoxizität Verunreinigungen in Vaseline und Gesichtskosmetika Acridinfarbstoffe Trypaflavin Eosin in Lippenstiften Wiesengras-Dermatitis Bergamottöl (Kölnisch Wasser) Berloque-Dermatitis Phototoxische Reaktionen treten sofort auf.

Risiken Onkologische Risiken bei therapeutischer Anwendung sind unerheblich. Bindegewebsveränderungen, Faltenbildung und Basaliome treten auf an bestrahlten Stellen bei übermäßiger und unnötiger Anwendung in Solarien aus kosmetischem Interesse oder lebenslanger Sonnenexposition bei bestimmten Berufsgruppen. Melanome treten auf zu 75% an nicht bestrahlten Stellen vorwiegend nach starken Lichtentzündungen im Kindesalter in späteren Jahren. Mortalität in Deutschland 0,2 Fälle pro 10000 Einwohner.

Nutzen und Schaden der UV-Strahlung für den Menschen Mangelsituation (Unterdosierung) Nutzen Diätetische Nutzung (Normale Dosierung) Präventive Nutzung bei bestehenden Mangelintervallen (Kurzfristige leichte Überdosierung) Primärprävention Stimulation durch Reizung (Kurzfristige leichte Überdosierung) Sekundärprävention Nutzung zur Therapie (Spezielle Dosierung insbes. bei Hautkrankheiten) Tertiäre Prävention, Rehabilitation, Therapie Toxische Hautreaktionen (Überdosierung)

Zusammenfassung Klimatherapie ist eine Stimulationstherapie. Sie führt zur Reaktivierung noch vorhandener Selbstheilungskräfte. Sie ist geeignet Medikamente zu reduzieren. Klimatherapie ist ein typisches Naturheilverfahren.