Höhenmedizinische Forschung für eine gesunde Lunge

Die Stiftung Atemweg fördert eine Studie am Universitätsklinikum München zu möglichen Auswirkungen einer akuten Höhenexposition auf das nicht-invasiv gemessene pulmonale Shuntvolumen Gesunder verglichen mit Patienten mit chronisch-obstruktiver Lungenerkrankung (COPD).

Ziel des Projekts um Dr. Katrin Milger-Kneidinger am Universitätsklinikum München (LMU) ist die Validierung nicht-invasiver Messmethoden des pulmonalen Shuntvolumens für die höhenmedizinische Forschung. Es ist bekannt, dass dieses sowohl bei Gesunden, als auch bei Patienten mit COPD im Rahmen einer akuten Höhenexposition zunimmt und so zur Verschlechterung der Oxygenierung des Blutes beiträgt. Bisherige Studien konnten das pulmonale Shuntvolumen jedoch nur invasiv quantifizieren und es fehlen Daten zur Abhängigkeit vom Erkrankungsschweregrad. Da der Tourismus im Gebirge deutlichen Steigerungen unterliegt und die Zahl der an COPD Erkrankten zunimmt, besteht ein Bedarf, die pathophysiologischen Phänomene besser zu charakterisieren und ggfs. therapeutisch nutzbar zu machen.

Die Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis der pulmonalen Hämodynamik v.a. unter Höhenbedingungen bei COPD und könnten die Basis für die Etablierung neuer Monitoringverfahren oder die Arzneimittelentwicklung bilden. Im Erfolgsfall wird es möglich sein, im veranschlagten Zeitrahmen und anhand des Studienprotokolls die publizierten Ergebnisse invasiver Messungen des pulmonalen Shuntvolumens im Feld der Höhenmedizin zu reproduzieren, ebenso sind Aussagen zur Abhängigkeit von klinischem Phänotyp und Ätiologie bei COPD möglich.

Die Forschungsstation "Schneefernerhaus" auf der Zugspitze liegt in einer Höhe von 2650 m und damit gerade über der Schwellenhöhe von 2500 m, in der gesunde Menschen sich für einen Daueraufenthalt akklimatisieren müssen. Für Patienten mit Vorerkrankungen (z. B. Herz- oder Lungenerkrankungen) kann bereits diese Höhe ein Problem darstellen. Darüber hinaus ist der durchschnittliche Luftdruck am Schneefernerhaus äquivalent mit dem Kabineninnendruck der in Verkehrsflugzeugen herrscht. Auf Grund der Höhenlage ist die Station zudem deutlich geringer mit allergenen Pollen und bestimmten anthropogenen Luftschadstoffen belastet.

Damit stellt das Schneefernerhaus einen idealen Standort für höhenmedizinische und allergologische Studien, aber auch Flugtauglichkeitsuntersuchungen dar.

Das Hochgebirgsklima stellt für den menschlichen Körper eine besondere Herausforderung dar. Neben der höhenbedingten Sauerstoffarmut wirken sich der erniedrigte Luftdruck, Temperaturextreme, Veränderungen der Luftfeuchtigkeit und Strahlungsexposition direkt und indirekt auf den menschlichen Organismus aus. Dieser kann sich anhand unterschiedlicher Mechanismen an die Bedingungen anpassen. In besonderem Weise betrifft dies die Lunge, welche mit jedem Atemzug direkt mit der Umwelt interagiert. Die Höhenmedizin der LMU München hat es sich zur Aufgabe gemacht diese Auswirkungen auf den gesunden und erkrankten Organismus zu untersuchen und die Reaktion des Organismus besser zu verstehen. Den Schwerpunkt der Forschung legen wir auf Untersuchungen praktisch relevanter Fragestellungen.

Hierzu zählen Untersuchungen wie Patienten mit Lungenerkrankungen (z.B. Asthma, COPD, Lungenhochdruck) auf die Hochgebirgseinflüsse reagieren und wie mögliche negative Auswirkungen verhindert oder gemindert werden können, aber auch positive Einflüsse gezielt zur Verbesserung der Gesundheit genutzt werden können.

Aber auch die Untersuchung gesunder Probanden liefert wichtige Erkenntnisse bezüglich der Auswirkungen auf die Höhenexposition und erweitert so unser Verständnis auf die Anpassungsmechanismen des menschlichen Körpers, insbesondere der Lungen und des Lungenkreislaufs. Eine Besonderheit des Schneefernerhauses ist das durch die Höhenlage ähnliche Luftdruck- und Sauerstoffverhältnisse wie an Bord eines Langstreckenfluges herrschen.

Hierdurch lassen sich die Ergebnisse teilweise auf Flugreisende übertragen, wodurch die Bedeutung der gewonnenen Erkenntnisse noch erweitert wird. Zudem lassen sich spezielle Fragestellungen in einem gut erreichbaren und sehr gut ausgestatteten Setting untersuchen.