W. Domej, G. Schwaberger, C. Pietsch Höhentauglichkeit bei respiratorischen Vorerkrankungen

Wolfgang Domej, Günther Schwaberger, Clemens Pietsch

Höhentauglichkeit bei respiratorischen Vorerkrankungen

Altitude Tolerance in Pre-Existing Pulmonary Diseases

SUMMARY

High-altitude medicine becomes clinically relevant mainly when we want to know exactly what patients can expect at high altitudes. Nowadays, when there is a demand for calculation of health risks in all areas of life, we must also be able to predict hypoxia and altitude tolerance, especially in patients with chronic respiratory diseases. This applies to both travel and high-altitude medicine. As a rule, an individual prediction of altitude tolerance, i.e. respiratory function at a specified altitude can be made with pulmonary function tests combined with hypoxic provocation tests under normobaric and hypobaric conditions. At high altitudes, however, there will always be some residual risks due to unforeseen individual and climatic factors. Keywords: Pre-existing pulmonary disease, hypoxia tolerance, tolerance of high-altitude

ZUSAMMENFASSUNG

Alpinmedizin erhält spätestens dann klinische Relevanz, wenn wir genau wissen wollen, was Patienten erwartet, wenn sie beispielsweise in große Höhen vordringen möchten. Eine Prädiktion der Hypoxie- und Höhentauglichkeit, insbesondere bei Patienten mit chronisch respiratorischen Vorerkrankungen, ist in Zeiten, in denen kalkulative Forderungen des gesundheitlichen Risikos in sämtlichen Lebensbereichen gestellt werden, unumgänglich geworden. Dies gilt für die Höhenmedizin gleichermaßen wie für die Reisemedizin. Mit den heutigen Möglichkeiten individueller Abschätzung der respiratorischen Funktion auf einer bestimmten Höhe durch lungenfunktionelle Voruntersuchungen in Kombination mit hypoxischen Provokationsmethoden unter normobaren oder hypobaren Bedingungen kann in der Regel der Forderung nach individueller Prä-

diktion der Höhentauglichkeit entsprochen werden. Dennoch bleibt für große Höhen auf Grund unvorhergesehener individueller sowie klimatischer Faktoren ein Restrisiko bestehen. Schlüsselwörter: Präexistente pulmonale Erkrankungen, Hypoxietoleranz, Höhentoleranz

EINLEITUNG

Die Frage nach der Höhenverträglichkeit ist wahrscheinlich so alt wie der Höhentourismus selbst. Wurde früher die Hypoxie- und Höhentauglichkeit rein empirisch beantwortet, so geht heute der Trend in Richtung immer genauerer Vorhersagen. Gefragt sind zuverlässige Prädiktoren der Höhentauglichkeit bei Gesunden wie auch Patienten, beispielsweise einer Vorausabschätzung der respiratorischen Funktion nach Resektion eines Lungenlappens unter Zuhilfenahme verschiedener prädiktorischer Parameter. Das Risiko höhenatmosphärischer Bedingungen soll auch bei Menschen mit chronischen Erkrankungen kalkulierbar werden. Höhenklimatische Bedingungen sind jedoch häufig inkonstant, zudem ist der Mensch selbst nicht immer in seinem Verhalten einschätzbar. Die Höhentauglichkeit respiratorischer Patienten kann daher auch heute nur durch ein Puzzle funktionsanalytischer Untersuchungen mit Graduierung der respiratorischen Funktionseinschränkung einigermaßen abgeschätzt werden. Eine der wichtigsten Eigenschaften im Zusammenhang mit der respiratorischen Höhenanpassung ist eine adäquate Steigerung des Atemminutenvolumens (V’E) zur Kompensation des verminderten inspiratorischen (piO2) bzw. des alveolären Sauerstoffpartialdruckes (PAO2). Probleme sind daher bei all jenen Personen mit respiratorischen Erkrankungen zu erwarten, die bereits auf Normalhöhe eine Ruhehypoxämie aufweisen bzw. zu keiner weiteren Steigerung ihrer Ventilation fähig sind. Die Steigerung der Ventilation (V’E) beim Gesunden reicht bis etwa 6.300 m und nimmt dann Richtung extremer Höhen kontinuierlich ab, obwohl bzw. weil die Atemfrequenz noch weiter zunimmt (1). Daraus kann man erkennen, dass sich das Atemzugvolumen (AZV, VT) progressiv verkleinert. Gleichzeitig erfolgt die Atmung auch beim Gesunden auf einem erhöhten inspiratorischen Niveau ähnlich wie beim Lungenemphysem. Der Effizienzgrad der Atmung nimmt daher mit zunehmender Höhe ab. Der sich rasant entwickelnde Höhentourismus, die oftmals fernen Destinationen weit außerhalb medizinischer Infrastruktur, die Begehrlichkeiten nach außergewöhnlichen Zielen und die heute touristischen Reisemöglichkeiten zu hochgelegenen Kulturstätten bringen es mit sich, dass alpinmedizinische Beratung und Empfehlungen zur Risikominimierung in großen Höhen immer mehr an Bedeutung gewinnen (2, 3). Für eine ganze Reihe respiratorischer Erkrankungen ist die Höhen- und Hypoxietole-

ranz von großer Bedeutung, zumal die mit der Sauerstoffaufnahme verbundene Leistungsfähigkeit in großen Höhen nicht durch die Herz-Kreislauffunktion, sondern allein durch die respiratorische Funktion limitiert wird. Die V’O2max als Maßstab aerober Leistungsfähigkeit nimmt beim Gesunden ab 1.500 m um etwa 10% pro weiterer 1.000 m ab. Menschen mit hypoxämischen, respiratorisch bedingten Erkrankungen haben daher in der Höhe per se bezogen auf die Leistungsfähigkeit schlechtere Karten. Aber es geht darüber hinaus auch um prädiktive Aussagen einer graduellen Verschlechterung der respiratorischen Funktion durch körperliche Belastung unter entsprechenden höhenatmosphärischen Bedingungen. In diesem Zusammenhang ergibt sich natürlich die Frage, in welchem Ausmaß und wie lange bei präexistenten respiratorischen Erkrankungen die notwendige Ventilationssteigerung in der Höhe aufrecht erhalten werden kann. Im Vorfeld eines geplanten aktiven oder passiven Aufstieges in große Höhen bzw. Höhenaufenthaltes sollte der Grad und die Variabilität (stabiles/instabiles Krankheitsbild) der respiratorischen Funktionseinschränkung, das Erkrankungsstadium und etwaige zusätzliche Morbiditäten auf Normalhöhe evaluiert werden (Abb. 1). Respiratorische Erkrankungen mit assoziierter Hypoxämie bereits auf Meeresspiegelniveau werden sich mit größter Wahrscheinlichkeit in der Höhe verschlechtern. Chronisch-respiratorisch Kranke, deren arterieller Sauerstoffpartialdruck (pa O2) auf Normalhöhe vorweg bereits im Bereiche des steilen Abschnittes der Sauerstoffdissoziationskurve (ODC) liegt, sind durch die größere O2-Desaturation des Hämoglobins in der Höhe besonders von der Hypoxie betroffen (Abb. 1).

Abb. 1.

Für eine alpinmedizinische Beratung relevante Fragen

Darüber hinaus sollten die Ziele (welche Höhe, Kurz- oder Langzeitaufenthalt, aktiver oder passiver Höhenaufstieg, medizinische Notfallversorgung etc.) genau definiert werden. Auch die Alpinerfahrung des Einzelnen, Selbsthilfemöglichkeiten bei Erkrankungsexazerbation und Höhenunverträglichkeitsreaktionen in der Vergangenheit (Akute Bergkrankheit/AMS, Höhenlungenödem/HAPE) sollten erhoben werden (Abb. 1). Die Hypoxietoleranz kann insbesondere bei akuten respiratorischen Ereignissen deutlich herabgesetzt sein. Dies wird am Bespiel eines 40-jährigen Ausdauersportlers (Radfahrer, Bergsteiger, Schitourengeher) deutlich, der sich vor der geplanten Besteigung des Monte Rosa (4.553 m) einen respiratorischen Infekt (Rhinosinusitis) mit nasaler Kongestion zugezogen hatte. Trotz deutlicher katarrhalischer Symptome und subfebriler Temperaturen ließ er sich von der geplanten Bergtour nicht abhalten. Nach raschem Aufstieg unter Benützung einer Aufstiegshilfe und unruhigem Nachtschlaf auf 3.647 m fühlte er sich am nächsten Morgen außergewöhnlich unwohl und schwach. Nach Fortsetzung des für ihn extrem mühsamen Aufstieges kam es nach etwa einer Stunde in 4.000 m Höhe zu massiven respiratorischen Problemen verbunden mit feuchten RGs und schwerer Ruhedyspnoe und schließlich zum Aus. Mit Kameradenhilfe gelang der unmittelbare selbständige Abstieg und per Seilbahn konnte der Talort relativ rasch wieder erreicht werden (4).

Abb. 2. Kurzfristig verminderte Hypoxietoleranz bei akuter Sinusitis mit konsekutivem Höhenlungenödem (4)

8 Stunden nach diesem Ereignis zeigte das Thorax-Röntgen ein rechtsseitiges, schlaflageabhängiges HAPE, nach weiteren 2 Tagen Schonung eine völlige Klärung der Thoraxpathologie (Abb. 2). Dieses Beispiel zeigt, dass selbst nach banalen Infekten bei ansonst völlig Gesunden die Hypoxietoleranz signifikant und nachhaltig herabgesetzt sein kann und es infolgedessen rasch zu einer äußerst kritischen Situation kommen kann, von der Störung der Gruppendynamik einmal ganz abgesehen. Andererseits kann die Hypoxietoleranz bei chronisch-respiratorischen Erkrankungen infolge eines sich über längere Zeit entwickelnden Adaptationsprozesses deutlich erhöht sein, was nachfolgendes Beispiel dokumentiert: Ein 74-jähriger Exraucher (80 packs/year) wollte trotz rechtsseitiger Pneumonektomie, Perikardektomie und Rekurrensparese (wegen eines Plattenepithelkarzinoms) eine 2-stündige Flugreise antreten, wobei ihm vorweg die Gabe von supplementärem Sauerstoff seitens der Fluggesellschaft vorgeschlagen wurde, die er allerdings vor den anderen Flugreisenden als unangenehm und unangemessen empfand. Zu Hause hatte der Patient noch keine Sauerstofflangzeittherapie (LTOT), obwohl eine respiratorische Partialinsuffizienz in Ruhe vorlag. Die arteriellen Ruheblutgase waren knapp innerhalb der Richtlinien der entsprechenden Fluggesellschaft; diese empfahl jedoch auf Grund des Gesamtstatus des Patienten das Mitführen von supplementärem Sauerstoff. Auf Grund des psychologischen Druckes des Patienten wurde seinem Wunsche letztlich seitens seiner Ärzte entsprochen und die Tauglichkeit für einen

Abb. 3. Pneumonektomie und 2-stündiger Linienflug: hohe Hypoxietoleranz infolge chronischer Hypoxieanpassung über Jahre bei restriktive Ventilationsstörung und respiratorischer Partialinsuffizienz in Ruhe

2-stündigen Flug ohne O2-Applikation unter Bedenken bestätigt; Sowohl der Hin- als auch Rückflug verliefen jedoch völlig unproblematisch. Der Patient tolerierte mit nur einer Lunge den Kabinendruck von maximal 2.400 m ohne jegliche respiratorische Probleme und war anschließend seinen betreuenden Ärzten ungemein dankbar (Abb. 3). Im Falle einer Komplikation an Bord der Maschine wäre die rechtliche Situation und der Ausgang eines Rechtsstreites allerdings von ungewissem Ausgang gewesen. Bis in geographische Höhen von 2.400 m (8.000 ft.) geht die Höhentauglichkeit im Großen und Ganzen mit der Flugtauglichkeit in druckkompensierten Luftfahrzeugen Hand in Hand, das bedeutet, dass selbst bei Flughöhen >10.000 m der Kabineninnendruck nicht unter den in 2.400 m Höhe vorherrschenden atmosphärischen Druck absinken darf (5). In diesem Zusammenhang ist es auch verständlich, dass diverse Fachgesellschaften sowie Fluggesellschaften Empfehlungen bezüglich respiratorischer Mindesterfordernisse auf Flugreisen veröffentlicht haben, die allerdings nur minimal voneinander abweichen.

OBSTRUKTIVE LUNGENERKRANKUNGEN A) COPD

Auf Grund hoher COPD-Prävalenz treten auch viele Patienten großteils im Rahmen passiver Höhenaufstiege (Seilbahn, Eisenbahn, Bus, Auto, Flugzeug) mit den höhenatmosphärischen Bedingungen großer Höhen (2.500 - 3.500 m) in Kontakt (6, 7, 8, 9, 10). Wegen verschiedener physiologischer Probleme und funktioneller Einschränkungen von COPD-Patienten wie beispielsweise eingeschränkter Kraftentwicklung der respiratorischen Muskulatur, verminderter Gasaustauschfläche infolge eines sekundären Lungenemphysems, erhöhter Atemwegswiderstände bzw. sekundär pulmonalarterieller Druckerhöhung, die alle einer erhöhten Anforderung an die respiratorische Funktion entgegen stehen können, wäre bei dieser Patientengruppe vor einem Aufenthalt in großer Höhe ein entsprechendes Voruntersuchungsprogramm sehr zu empfehlen (11, 12, 13, 14, 15). Untersuchungen zu obstruktiven Erkrankungen (Asthma bronchiale und COPD) unter reellem Höheneinfluss betreffen überwiegend asthmatische Kinder in mittlerer Höhe.

Es ist studienmäßig belegt, dass ein Langzeitaufenthalt in der Höhe von COPD-Patienten mit erhöhter Mortalität und höherer Inzidenz für Cor pulmonale verbunden ist. So soll die COPD-Mortalität um den Faktor 1:100.000 für jeweils 100 m dauerhafte Aufenthaltshöhe ansteigen und Patienten in bereits jüngeren Jahren und nach kürzerer Erkrankungsdauer versterben als vergleichsweise auf Meeresspiegelhöhe (16, 17). Ein Langzeitaufenthalt bzw. permanenter Aufenthalt von COPD-Patienten in großen Höhen dürfte wegen des potentiellen Risikos nicht unproblematisch sein.

In Bezug auf eine kurzzeitige Höhenexposition stellt sich bei COPD die Frage, ob Patienten gegebenenfalls unter höhenhypoxischen Bedingungen einen adäquaten arteriellen Sauerstoffpartialdruck aufrecht erhalten können oder ob sie dazu supplementären Sauerstoff benötigen. Zu dieser Frage findet sich eine einzige Studie, bei der 8 COPDPatienten (durchschnittlicher FEV1 1.27 l auf 1.900 m) untersucht wurden. Der pa O2 fiel 3 Stunden nach Ankunft in der Höhe von 66 mmHg auf Meeresspiegelniveau auf 54 mmHg. Es ist bemerkenswert, dass bis dato in keiner weiteren Studie die Höhenverträglichkeit von COPD-Patienten im Rahmen kurzzeitiger Höhenaufenthalte untersucht wurde. Davon abgesehen, gibt es jedoch reichlich Literatur zum Thema COPD und Hypoxämie im Flugreiseverkehr. Ein pa O2von 50 mmHg ist dabei jener Schwellenwert, der auch im kommerziellen Flugtourismus nach den Richtlinien der American Thoracic Society bei einem Kabinendruckäquivalent von 2.348 m (8.000 ft.) nicht unterschritten werden darf (18, 19). Die Aerospace Medical Association (20) definiert diese Schwelle mit 55 mmHg, wobei auch dabei keine Begründung dieser willkürlich gewählten Grenze angeführt wird. Allerdings sind nach diesen Vorgaben zumindest Werte der Sauerstoffsättigung des Hämoglobins (Sa O2) gewährleistet, die über dem steilen Abschnitt der Sauerstoffdissoziationskurve liegen (Abb. 1). Bei einem pa O2 < 50 mmHg während eines Fluges ist demnach supplementärer Sauerstoff indiziert, logischerweise auch bei terrestrischen Reisen in große Höhen. In diesem Zusammenhang ergibt sich die Frage nach einer möglichen Prädiktion des pa O2 in der Höhe. Gong und Mitarbeiter waren die ersten, die sich mit diesem Problem auseinandersetzten. Sie verwendeten eine standardisierte Höhensimulations-Testung (HAST) mit fallenden FiO2-Anteilen der Atemluft entsprechend einer bestimmten Höhe zur groben arteriellen pa O2-Prädiktion von COPD-Patienten (Tab. 2) (10). Gong kam dabei zum Schluss, dass mit 90%-iger Wahrscheinlichkeit bei COPD-Patienten, die auf Meeresspiegelniveau einen pa O2 zwischen 68 und 72 mmHg aufweisen, in 2.348 m Höhe ein pa O2 ≥ 55 mmHg erwartet werden kann; damit würden solche Patienten gerade noch nicht unter die Grenze der empfohlenen Verabreichung von supplementärem Sauerstoff fallen. Aerospace Medical Association setzt einen Meeresspiegel-pa O2 von 73 mmHg fest, bei dem sicheres Fliegen bis zu einem maximal erlaubten Druckhöhenäquivalent von 2.348 m gewährleistet sei (20). Immerhin fand Christensen bei 15 COPD Patienten mit einem durchschnittlichen pa O2-Ausgangswert von 70 mmHg bei 33% der Patienten einen Abfall auf ≤ 50 mmHg in 2.348 m sowie bei ≤ 66% in 3.048 m Höhe (12). Einige Untersucher versuchten die Präzision der Prädiktion durch Aufnahme des FEV1 als dynamischen Lungenfunktionsparameter noch weiter zu erhöhen (6) (Abb. 4). Diese Prädiktionen beziehen sich auf COPD-Patienten mit niedrigen Krankheitsstadien und gelten nicht für hyperkapnische Patienten, für die im Zusammenhang mit Höhenexposition keinerlei Erfahrungen vorliegen.

Abb. 4. Vorausberechnung des pa O2 bei COPD-Patienten in der Höhe (5, 6, 12) SL Sealevel: Alt altitude

Eine Höhenexposition kann auch eine bestehende Bronchialobstruktion respektive den Atemwegswiderstand beeinflussen. Rein theoretisch verbessert sich die Konvektion der Atemluft in den Atemwegen mit abnehmender Luftdichte in der Höhe. In einem hypobaren Kammerversuch mit 10 COPD-Patienten (Ø FEV1/FVC 50%) und einem Druckäquivalent von 5.488 m ergab sich ein durchschnittlicher Abfall der forcierten Vitalkapazität (FVC) von 2.97 auf 2.72 L, während sich der FEV1/FVC von 50 auf 57% verbesserte; zudem erhöhte sich die maximale willkürliche Ventilation (MVV) von 60 auf 73 L min-1 und der exspiratorische Spitzenfluss (PEFR) stieg von 1.45 auf 1.55 L sec-1 (21). Dillard und Mitarbeiter fanden dagegen bei 18 COPD-Patienten mit einer Einsekundenkapazität ≤ 30% keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf Vitalkapazität, FEV1, MVV oder PEFR in 2.348 m (8.000 ft.) (6). Etliche Studien weisen in die Richtung, dass eine Hypoxämie die Bronchialobstruktion bei manchen COPD-Patienten verschlechtern kann (22). Auch die Lufttemperatur sowie Luftbewegung nehmen Einfluss auf den Atemwegswiderstand von COPD-Patienten. So fiel der FEV1 bei 20 COPD-Patienten, die einer Temperatur von -17° ausgesetzt wurden, um knapp 10% (23). Im Rahmen der Gasausdehnung unter hypobaren Bedingungen besteht zwar die theoretische Möglichkeit, dass große Emphysemblasen ihr Volumen expandieren und ggf. rupturieren. Diesbezüglich gibt es in der alpinmedizinischer Literatur allerdings keinerlei Hinweise, so dass man unter einem langsamen Luftdruckabfall sowie vorausgesetzter Belüftung der Bullae die Entstehung eines Pneumothorax nahezu ausschließen kann. Im Rahmen einer Kammerstudie wurden von Tomashefski und Mitarbeitern 6

COPD-Patienten mit beträchtlicher Überblähung unter einer Steigrate von 300 m min-1 auf 5.490 m Höhe gebracht; danach ließ sich radiologisch weder eine Vergrößerung der Emphysemblasen noch ein Pneumothorax nachweisen (24). Patienten mit Lungenemphysem können weitgehend risikolos in große Höhen vordringen, soweit es der Gasaustausch ihrer Lunge erlaubt. Für Patienten mit präexistentem Pneumothorax stellt sich die Situation allerdings anders dar. In Bezug auf Flugreisen empfiehlt die Aerospace Medical Association, dass Patienten nach thoraxchirurgischen Eingriffen bzw. Pneumothorax erst 2 - 3 Wochen nach erfolgreicher Thoraxsaugdrainage und Konsolidierung flugtauglich sind (20). Dies bestätigt auch eine Untersuchung von Cheatham, der 12 Patienten nach traumatischem Pneumothorax untersuchte, wobei zehn zwei Wochen nach radiologischer Wiederausdehnung der Lunge ohne Probleme eine Flugreise absolvierten und zwei, die vor dieser Zeitspanne bereits geflogen waren, ein PneumothoraxRezidiv erlitten (25). Patienten mit schwerer COPD und Ruhehypoxämie entwickeln auch häufig eine pulmonale Hypertonie (26). Im Zusammenhang mit großer Höhe besteht in dieser Konstellation bei COPD-Patienten ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung eines HAPE bzw. einer Rechtsherzdekompensation, da Kälte additiv zur hypoxischen Vasokonstriktion in der Höhe den pulmonalarteriellen Blutdruck steigert. Da eine COPD jedoch letztlich eine systemische Erkrankung darstellt, ergibt sich die Frage, ob Patienten mit mittelschwerer bis schwerer COPD überhaupt die für die Höhe notwendige Atemarbeit zur Ventilationssteigerung aufbringen können. Auch dazu gibt es keine richtungsweisenden Daten. In einer Untersuchung von Mador et al. wurden 12 COPD-Patienten (FEV1: Ø 1.8 L) bei 60 - 70% ihrer VO2max bis zur Ausbelastung gefordert; dabei fand sich keinerlei Schwäche des Zwerchfells als wichtigstem Respirationsmuskel; allerdings war diese Belastung nur von sehr kurzer Dauer. Man kann davon ausgehen, dass COPD-Patienten die erhöhte respiratorische Belastung durchaus auf Kosten der Durchblutung nicht-respiratorischer Muskulatur bewältigen können (27). In der Luftfahrt wird COPD-Patienten, die einen FEV1 < 1.5 L aufweisen, eine Voruntersuchung bezüglich Sauerstoffsupplementation in der Höhe vorgeschlagen. Ausgehend vom pa O2 auf Meeresspiegelniveau ist hier die Gleichung nach Dillard zu empfehlen (Abb. 4), die auch den aktuellen FEV1 des Patienten mitberücksichtigt (6). Patienten mit einem vorhergesagten pa O2 < 50 - 55 mmHg wird bei Reisen in große Höhen auf jeden Fall supplementärer Sauerstoff empfohlen; eine andere Möglichkeit wäre, den Patienten in einer hypobaren Kammer der Hypoxie auszusetzen. Diese Unterdruckkammertechnik ist jedoch kostspielig und nur selten verfügbar. Besondere Vorsicht sollte man walten lassen, wenn COPD-Patienten in Höhen > 3.000 m reisen möchten, da dafür zur Zeit noch keine Daten zur Verfügung stehen; COPD-Patienten mit zusätzlich prä-existenter pulmonaler Hypertonie sollte überhaupt vor großen Höhen abgeraten werden, da sie Gefahr laufen, ein HAPE oder eine akute Rechtsherzinsuffi-

zienz zu erleiden. In unvermeidlichen Fällen sollten derartige Patienten jedenfalls mit supplementärem Sauerstoff sowie Kalziumkanalblockern (Nifedipin SR 20 mg, 2x1) für die Gesamtdauer ihres Höhenaufenthaltes versorgt sein; Nifedipin hemmt bekannterweise die hypoxische pulmonale Vasokonstriktion (HPV) sowohl in Ruhe als auch bei Belastung (28). Von besonderer Bedeutung ist darüber hinaus, dass alle COPDPatienten, die in große Höhen reisen, ihre Basismedikation unverändert beibehalten und eine Notfallmedikation einschließlich peroraler Kortikosteroide für den Fall einer akuten Exazerbation mitführen. Darüber hinaus sollten etwaige Co-Morbiditäten (KHK, art. Hypertonus), die zusätzlich zu Komplikationen in der Höhe Anlass geben könnten, bzgl. der additiven Wirkung auf das Risiko in der Höhe nicht außer Acht gelassen werden.

B) ASTHMA BRONCHIALE

Bereits während des letzten Jahrhunderts wurde die Erfahrung umgesetzt, dass Asthmatiker in mittlerer Höhe eine Verbesserung ihrer respiratorischen Symptomatik erfahren (29). Asthmakliniken beispielsweise in Davos lösten die ehemaligen Tuberkulosesanatorien ab. In der Folge wurde auch über eine inverse Korrelation zwischen der Entwicklung einer Asthmaerkrankung sowie der individuellen Wohnhöhe berichtet (30). Eine geringere Asthmaprävalenz, weniger Schulfehltage sowie geringere nächtliche Asthmasymptome bei Kindern in einem Lebensraum zwischen 800 - 1.200 m Seehöhe sind ebenfalls dokumentiert (31). Möglicherweise anders steht es mit Kurzzeitaufenthalten von Asthmatikern in großen Höhen. Bei 203 asthmatischen Kurzzeit-Abenteuerreisenden (davon bei 75% Höhentrekking inkludiert) wurde von 20% eine Verschlechterung der Asthmasymptome registriert; 32 Patienten berichteten überhaupt über die schlimmste Asthmaattacke, die sie je erlebt hätten (32). Es kann jedoch retrospektiv nicht mehr entschieden werden, ob die Verschlechterung per se durch die große Höhe oder vielleicht doch beim Transit durch luftverschmutzte Ballungszentren entlang ihrer Reiseroute ausgelöst wurde. Es dürfte zumindest einen Unterschied machen, ob sich ein Asthmatiker kurzzeitig oder längerfristig in großer Höhe aufhält. Maßgebende Faktoren für eine Kontrolle der Erkrankung unter Höhenbedingungen sind jedoch unbestritten die verminderte Allergenbelastung, die Höhenhypoxie, die hyperventilationsbedingte Hypokapnie sowie abnehmende Luftdichte und -temperatur. Die mit der Höhe abnehmende Luftfeuchtigkeit (-25%/1.000 m) bedeutet gleichzeitig auch eine mit der Höhe abnehmende Belastung durch Hausstaubmilben und deren Exkremente (33). Aber auch Belastungen durch Schimmelpilzsporen und Pollen nehmen mit zunehmender Höhe ab, wobei es allerdings auf der Erde keinen Punkt gibt, der auch tatsächlich frei von inhalativen Allergen wäre. Infolge Windverfrachtungen können sogar an den Polen geringe Konzentrationen von Pilzsporen, Pollen und Feinstaub gefunden werden. Im Rahmen

eines längerdauernden Aufenthaltes führt die Allergenreduktion in der Höhe zu einer Verminderung der bronchialen Hyperreaktivität (BHR) (34) und des Gesamt-IgE-Spiegels im Blut. Eosinophilenzahlen sowie aktivierte T-Lymphozyten zeigen zudem signifikante Abfälle (35) bei gleichzeitiger Verbesserung des FEV1, Verminderung des Residualvolumens (RV), des Air trappings sowie der PEF-Variabilität. Der Einfluss der Hypoxie selbst auf die bronchiale Hyperreaktivität (BRH) ist nicht geklärt; es gibt dazu kontroversielle Ergebnisse und des Weiteren Hinweise darauf, dass Hypoxie in vitro die Bronchodilatatorenantwort (BDR) einschränkt (36). Auch die hyperventilationsbedingte Hypokapnie in der Höhe kann unter Umständen für Asthmatiker zum Problem werden, da sich dadurch der Atemwegswiderstand erhöht. Newhouse wies jedoch das Gegenteil nach, indem er das Atemminutenvolumen 5 gesunder Männer auf 30 l min-1 steigerte und den pa CO2 bis auf 20 - 25 mmHg absenkte, stieg der mittlere inspiratorische Fluss um 133% und die Atemarbeit um 68% im Vergleich zu normo- bis leicht hyperkapnischer Ventilation (pa CO2 von 45 - 50 mmHg) (37). Auch Kaltlufthyperventilation kann die Asthmasymptomatik verschlechtern. Kaltluftprovokation ist ein diagnostisches Werkzeug vor allem zur unspezifischen bronchialen Provokation bei Kindern. Es ist auch bekannt, dass vor allem Freiluftsportarten und dabei vor allem wettkampfmäßig betriebene Wintersportarten wie Langlauf- oder Tourenschibewerbe mit einer hohen Asthmainzidenz einhergehen (38). So ergab sich nach einem Schitourenrennen bei mehr als 50% aller Schibergsteiger eine belastungsinduzierte Bronchialobstruktion (EIB), wovon sich 73% der Betroffenen dieses Problems überhaupt nicht bewusst waren (39). Kaltlufthyperventilation und die Abnahme der Hauttemperatur erhöhen die bronchiale Reaktivität (BHR) (40), die durch die Verabreichung von Natriumcromoglycat (41), Azetazolamid (42) und Nifedipin (43) weitgehend abgeschwächt werden kann. In Hinblick auf eine Besserung des Atemflusses bei Asthmatikern in der Höhe ist die abnehmende Luftdichte ein interessanter Diskussionspunkt, wobei allerdings zu diesem Thema keine systematischen Untersuchungen existieren. Helium-O2-Gemische (Heliox) mit niedriger Dichte sind bei intensivmedizinisch betreuten Asthmatikern eine durchaus sinnvolle Maßnahme zur Verbesserung erhöhter Atemwegswiderstände (44). Daraus lässt sich der Schluss ableiten, dass Asthmatiker auch von einer kurzfristigen Höhenexposition und der dort herrschenden geringeren Luftdichte profitieren könnten. Theoretisch müsste ein Asthmatiker allerdings dazu in große und extreme Höhen gelangen, um über die weniger dichte Atemluft einen ventilatorischen Benefit zu erzielen, der dann möglicherweise durch andere klimatische Faktoren wieder aufgehoben wird (Temperaturabfall, Hypoxie, Hypokapnie). Der Faktor der bronchialen Reaktivität/ Hyperreaktivität (BHR) in der Höhe unterliegt somit einem Summationseffekt unterschiedlicher klimatisch-atmosphärisch bedingter Faktoren, wobei der Nettoeffekt auf den Atemwegswiderstand und die bronchiale Reaktivität nicht mit absoluter Sicherheit

vorhergesagt werden können (Tab. 1). Die meisten Asthmapatienten dürften wohl von einem Höhenaufenthalt in mittlerer Höhe profitieren, wie beispielsweise eine Studie mit 10 Asthmatikern (mildes persistierendes Asthma bronchiale) auf Meeresspiegelniveau und in 4.559 m Höhe im Himalaja belegt. Dabei verringerte sich die bronchiale Reaktivität (BHR) auf Inhalation eines hypotonen Aerosols gemessen am FEV1 auf Meeresspiegelniveau um 22% gegenüber 7% in der Höhe (45). Möglicherweise spielen auch höhere Kortisol- und Katecholaminspiegel in der Höhe eine zusätzliche protektive Rolle. Zusammenfassend können Asthmatiker mit intermittierendem sowie mild persistierendem Asthma durchaus Höhen bis 5.000 m ohne wesentliche Nebenwirkungen bzw. Gesundheitsrisiko erreichen, soferne sie sich in einer stabilen Krankheitsphase befinden. In diesem Zusammenhang finden sich kaum Hinweise aus der Alpinmedizin auf schwere Asthmaexazerbationen unter Höheneinfluss. Asthmapatienten sollten auch mit ihrer Notfallmedikation (hochdosierte Kortikosteroide) für den Fall einer unerwarteten Exazerbation vertraut sein, insbesondere wenn sie in abgelegenen Gebieten fernab jeglicher medizinischer Infrastruktur unterwegs sein möchten. Es macht auch Sinn, ein Peakflowmeter mitzuführen, um zumindest einmal täglich zu einer vorgegebenen Zeit den Atemfluss zu messen, und es erscheint vernünftig, dass Asthmatiker mit instabilem Krankheitsverlauf und höherem Schweregrad auf Alpinsportarten, die nicht jederzeit sofort abgebrochen werden können, sowie auf große und extreme Höhen verzichten; sie sollten auch vor Reisen zu hochgelegenen Destinationen gewarnt werden!

Tab. 1. Einflussfaktoren auf die bronchiale Hyperreaktivität (BHR) in der Höhe

Einflussfaktoren Mehrwöchiger Aufenthalt, Höhenklimatherapie Akute Hypoxie: BDR RAW (Atemwegswiderstand)? Hypokapnie: RAW Kaltluft: („Schiasthma“) Luftdichte: Benefit? Studien? Allergenbelastung: PO FU HDM Katecholamine, Kortisol Ozon (O3)

BHR ?

BDR Bronchodilatatorenantwort; BHR bronchiale Hyperreaktivität; RAW Atemwegswiderstand; PO Pollen; FU Pilzsporen; HDM Hausstaubmilbe

PULMONALE GEFÄSSERKRANKUNGEN

Bezüglich präexistenter primärer und sekundärer Formen der pulmonalarteriellen Hypertonie gibt es im Zusammenhang mit einem Aufenthalt in großer Höhe zur Zeit keine

systematischen Untersuchungen. Kasuistischen Berichten zufolge erhöht eine präexistente pulmonale Druckerhöhung das Risiko für die Entwicklung eines Höhenlungenödems (HAPE). So berichtete Hackett über 4 Fälle mit kongenitalem Fehlen der rechten Pulmonalarterie und dem Auftreten eines HAPE bereits in 2.750 m Höhe (46). Bei einem 10 Jahre alten Mädchen mit fehlender rechter Pulmonalarterie wurde auch in weit niedrigerer Höhe (> 1.500 m) über wiederholte HAPE-Ereignisse berichtet (47). Aber auch Patienten mit anderen Ursachen einer pulmonalen Hypertonie weisen unter höhenatmosphärischen Bedingungen ein erhöhtes HAPE-Risiko auf. So wird über Fälle von pulmonalem Embolismus (CTEPH) (48), Appetitzügler induzierter pulmonalarterieller Hypertonie (49) und Down-Syndrom (50) berichtet. Patienten mit präexistenter präkapillärer pulmonalarterieller Druckerhöhung tragen somit ein erhöhtes Risiko, mitunter bereits in Höhen weit unter 3.000 m ein HAPE zu entwickeln. Es gibt jedoch keine verbindlichen Empfehlungen, ab welcher Höhe einer präexistenten pulmonalen Druckerhöhung es unter höhenatmosphärischen Bedingungen gefährlich wird. Auf Grund der wenigen meist kasuistischen Daten ist es heute nicht möglich einen Schwellenwert zu definieren, ab dem das Risiko für ein HAPE evident ist, da zudem Faktoren wie Aufstiegsgeschwindigkeit, Hypoxiesensitivität, Temperatur, körperliche Belastung und absolute Höhe den weiteren Anstieg einer präexistenten pulmonalen Druckerhöhung mitbestimmen. Die sicherste ärztliche Empfehlung bei Patienten mit vorbestehender pulmonaler Hypertonie wäre somit von einem Höhenaufenthalt überhaupt abzuraten. Soferne das nicht zielführend ist, sollte zu jedem Zeitpunkt des Höhenaufenthaltes supplementärer Sauerstoff bereits ab etwa 2.000 m Höhe zur Anwendung kommen, auch wenn auf Normalhöhe bzw. Meeresspiegelniveau noch keine Hypoxämie zu registrieren ist. Erste klinische Anzeichen eines sich anbahnenden HAPE sollten vorab mit dem Patienten besprochen werden, der zudem auf keinen Fall seine antihypertensive Medikation verändern oder gar absetzen sollte. Für nicht vorbehandelte Patienten empfiehlt sich zumindest für die Dauer des Höhenaufenthaltes eine Prophylaxe mit Nifedipin in Retardform (2 x 20 mg/Tag). Auch Phosphodiesterase-5-Inhibitoren (Sildenafil, Tadalafil) sowie Dexamethason können einen erhöhten Pulmonalisdruck abfedern und das Risiko eines HAPE minimieren (51).

INTERSTITIELLE LUNGENERKRANKUNGEN (ILD)

Die Datenlage zu dieser Krankheitsgruppe im Zusammenhang mit einem Höhenaufenthalt ist äußerst spärlich. Unter den Bedingungen simulierter Höhe (2.438 m) fand Christensen bei 17 Patienten mit restriktiven Lungenerkrankungen unterschiedlicher Genese einen durchschnittlichen Abfall des pa O2 von 78 mmHg am Meeresspiegel auf 50 mmHg in Ruhe sowie auf 38 mmHg unter zusätzlicher Belastung von 20 Watt; unter 2 L min-1 Sauerstoff in Ruhe und 4 L min-1 unter Belastung konnte ein pa O2 von 50

mmHg aufrecht erhalten werden. Für diese Patientengruppe entwickelte Christensen eine nicht validierte Regressionsformel, in die auch der pa O2 am Meeresspiegel (SL) sowie die totale Lungenkapazität (TLC%Ref.) einbezogen werden (52). Diese Prädiktion bezieht sich auf die Höhe von 2.438 m (8.000 ft.), nimmt also in erster Linie Bezug auf die respiratorische Flugtauglichkeit:

pa O2 pred = 0,74 + (0,39 x pa O2 SL) + (0,033 x TLC)

Auch für diese Patientengruppe gilt als noch tolerable Untergrenze ein pa O2 von 50-55 mmHg; darunter sollte ein Patient auf jeden Fall supplementären Sauerstoff erhalten. Patienten mit großem Risiko für eine hochgradige Hypoxämie unter Höhenbedingungen sollten vorweg unter hypobaren Bedingungen oder hypoxischen Gasgemischen (HAST) untersucht werden. Patienten mit sekundärer pulmonaler Hypertonie sollten Aufenthalte in großen Höhen möglichst meiden; falls unvermeidlich, dann sollten diese nur mit supplementärem Sauerstoff und Nifedipin aufgesucht werden.

STÖRUNGEN DES ATEMANTRIEBES (HYPOVENTILATION)

Es gibt eine Reihe von Atemantriebsstörungen unterschiedlicher Genese, welche die Atemantwort auf Hypoxie beeinträchtigen können. Dazu zählen sowohl Formen des Schlaf-Apnoe-Syndroms wie auch die Hypoventilation im Rahmen des Pickwick-Syndroms, Störungen der zentralen Atmungsregulation und neuromuskuläre Störungen einschließlich Schädigungen des Glomus caroticum (Tab. 2). Patienten mit Obesitas-assoziierter Hypoventilation zeigen in der Höhe ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer pulmonalarteriellen Hypertonie (PAH) und darüber hinaus einer Rechtsherzdekompensation. Damit besteht bei dieser Patientengruppe automatisch auch ein erhöhtes Risiko für ein HAPE. Mitunter kann sich eine akute Rechtsherzinsuffienz bereits unter der höchstzugelassenen hypobaren Hypoxie eines Reisejets ereignen (53). Patienten mit Obesitas-assoziierter Hypoventilation entwickeln jedoch auch wesentlich früher und häufiger Symptome der akuten Bergkrankheit (AMS) (54), wobei vor allem ein hoher Body-Mass-Index in Verbindung mit nächtlicher Hypoxämie einen Risikofaktor darstellt. In einer hypobaren Kammer mit 10 normalgewichtigen und 9 adipösen Probanden zeigte sich in einer simulierten Höhe von 3.658 m, dass der Lake Louise AMS-Score bei den Übergewichtigen deutlich schneller ansteigt als bei Normalgewichtigen (54). Nach 24 Stunden zeigten 78% der Adipösen einen AMS-Score ≥ 4, während nur 40% der Normalgewichtigen diesen Score erreichten. Für diese Patientengruppe besteht somit eine gegenüber der normalgewichtigen Bevölkerung eindeutig erhöhte AMS-Prävalenz. Es gibt auch Hinweise dafür, dass extrem Übergewichtige, unabhängig von der damit oftmals verbundenen Hypoventilation, bei

längerdauernden Höhenaufenthalten ein allgemein höheres Komplikationsrisiko haben. In einer Studie mit 20 in einer Höhe von 2.240 m lebenden adipösen Studienteilnehmern mit einem Durchschnittsgewicht von 93 kg wurde bei 80% eine pulmonalarterielle Hypertonie nachgewiesen (55). Wegen der großen Gefahr einer akuten Rechtsherzdekompensation sollte Patienten mit extremer Fettleibigkeit und Hypoventilation von Aufenthalten in großen Höhen abgeraten werden. Bei unvermeidbaren Reisen in große Höhen sollte auf jeden Fall supplementärer Sauerstoff zu jeder Tages- und Nachtzeit zur Anwendung kommen und eine AMS-Prophylaxe mit Azetazolamid durchgeführt werden. Darüberhinaus sollten Betroffene mit nächtlicher CPAP-Behandlung (Continuous Positive Airway Pressure) unbedingt ihre CPAP-Ausrüstung bei Reisen in große Höhen mitführen, damit vor allem längerdauernde, nächtliche O2-Desaturationen minimiert werden. Soferne das CPAP-Gerät die Druckkompensation unter vermindertem Umgebungsdruck nicht automatisch durchführen kann, sollte die CPAP-Einstellung händisch auf höhere Werte eingestellt werden (56). Bezüglich des obstruktiven Schlaf-Apnoe-Syndroms ist auf Grund der hohen Prävalenz in der Normalbevölkerung auch in großen Höhen mit einer großen Anzahl von Patienten zu rechnen. Schlafuntersuchungen bei 6 gesunden Probanden im Aufstieg zum Aconcagua zeigten in 4.200 m einen deutlichen Anstieg obstruktiver Apnoen und Hypopnoen im Vergleich zum Ausgangspunkt (57), was im Rahmen unvollständiger Akklimatisation durchaus im physiologischen Rahmen erscheint. Wegen der geringen Fallzahl dieser Beobachtung ist es jedoch mehr als fraglich, ob dieses Ergebnis auch auf Patienten mit präexistentem OSAS übertragen werden kann. Darüber hinaus wurde bei einer weiteren Studie sogar über eine Abnahme des Apnoe-Index während des REMSchlafes und Aufstieges auf 5.050 m Höhe berichtet (58). Es ist anzunehmen, dass die signifikanten nächtlichen O2-Desaturationen auf Normalhöhe bei OSAS-Patienten in großer Höhe noch wesentlich deutlicher ausfallen; validierte erhobene Daten existieren allerdings zum Zeitpunkt noch nicht. Darüber hinaus haben OSAS-Patienten mit Hypoxämie auch während des Tages ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer PAH (59), was konkordant das Risiko für die Entwicklung eines HAPE erhöht. Bezüglich des zentralen Schlaf-Apnoe-Syndroms (ZSAS), das häufig mit schwerer Kardiomyopathie bzw. Herzinsuffizienz vergesellschaftet ist, gibt es in diesem Zusammenhang ebenfalls keinerlei Untersuchungen. Nach unserem pathophysiologischen Verständnis dürfte sich eine derartige Störung in großer Höhe ebenfalls verschlechtern. Zahlreiche Studien weisen darauf hin, dass periodische Atemmuster (Cheyne-Stoke) einschließlich des ZSAS häufig auch bei gesunden nicht höhenakklimatisierten Höhenbergsteigern beobachtet werden (60), die jedoch nach erfolgter Akklimatisation weitgehend verschwinden. Auf jeden Fall sollten Patienten mit OSAS bzw. ZSAS bei Reisen in große Höhen auf ihre CPAP-Ausrüstung vertrauen. Denjenigen mit überwiegendem ZSAS-Anteil sollte Azetazolamid verordnet werden, um die nächtliche Schlafatmung

in der Höhe zu verbessern. Auf den engen Zusammenhang zwischen ZSAS und Herzinsuffzienz sollte stets geachtet werden. Bereits auf Meeresspiegelniveau sollten O2-pflichtige Patienten während des Nachtschlafes die O2-Supplementation auf jeden Fall in der Höhe beibehalten. Im Zusammenhang mit Störungen der Atemregulation bestehen ebenfalls kaum verbindliche Empfehlungen. So gibt es eine Untersuchung eines aus 4 Patienten bestehenden Kollektivs bezüglich beeinträchtiger Ventilationsantwort nach Endarteriektomie der A. carotis (CEA), wobei es infolge artefizieller Denervierung des Glomus caroticum zu unerwünschter Beeinträchtigung der postoperativen hypoxischen Atemantwort kam (61). Ein ähnlicher Effekt wurde durch die beidseitge Resektion des Glomus caroticum wegen therapierefraktärem Asthma bronchiale erzielt, eine Therapie, die heute vollständig verlassen wurde (62); Jahre nach der Resektion zeigten diese Patienten keine adäquate Ventilationssteigerung auf Hypoxiereize mehr. Patienten mit der seltenen Konstellation einer beidseitigen Resektion des Glomus caroticum sollten daher von Reisen in große Höhen grundsätzlich Abstand nehmen; bei Unvermeidbarkeit eines Höhenaufenthaltes und HVR-Hemmung sollte auf jeden Fall supplementärer Sauerstoff zur Verfügung stehen! Bei beeinträchtigter HVR kann auch der Versuch unternommen werden, die zentrale Chemorezeptorenempfindlichkeit durch Azetazolamid (63), Theophyllin und evtl. Progesteron zu steigern. Im Zusammenhang mit einer beeinträchtigten HVR wäre die Durchführung eines HAST vor Reiseantritt eine sehr sinnvolle Maßnahme.

Tab. 2. Allgemeine Beeinträchtigung der hypoxischen Ventilationssteigerung (HVR)

Erkrankungen

Kyphoskoliose Zwerchfellparese, uni-/bilateral*

Obesitas-Hypoventilations-Syndrom (Pickwick-Syndrom)

ZSAS (+ Herzinsuffizienz/CMP) OSAS Carotisendarteriektomie (CEA), bilaterale GC-Resektion*

Medikamentöse Beeinträchtigung der Ventilationsantwort ( (Hypnotika, Tranquilizer, Opiate, Codeine, Anästhetika) Neuromuskuläre Erkrankungen (ALS, GBS, MP ) Risiko PAH/RHI/HAPE *Höhenaufenthalt abraten!

AMS/PAH/RHI/HAPE Höhenaufenthalt abraten! Zunahme mit Höhe AMS/PAH/HAPE *Höhenaufenthalt abraten! Ausgeprägte Hypoxämie

AMS/HAPE

PAH pulmonalarterielle Hypertonie; RHI Rechtsherzinsuffizienz; HAPE Höhenlungenödem; AMS akute Bergkrankheit; ZSAS zentrales Schlaf-Apnoe-Syndrom; CMP Kardiomyopathie; OSAS obstruktives Schlaf-ApnoeSyndrom; GC Glomus caroticum; ALS amyotrophe Lateralsklerose; GBS Guillain-Barre-Syndrom; MP Morbus Parkinson

Noch seltener stellt sich wahrscheinlich die Frage einer möglichen Hypoxieexposition bei Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen, wie beispielsweise verschiedenen

Formen der Muskeldystrophien, aber auch bei Zwerchfellparese (traumatisch, neoplastisch), Kyphoskoliose, amyotropher Lateralsklerose (ALS), Guillain-Barre-Syndrom (64) oder bei der doch relativ häufigen Parkinson’schen Erkrankung (65) (Tab. 2). Alle diese Erkrankungen können sich sehr nachteilig auf die Lungenfunktion auswirken, indem sie für Hypoxämie, Hypoventilation oder gestörten Nachtschlaf verantwortlich sind, wobei es bei keiner einzigen der angeführten Entitäten Untersuchungen in großer Höhe gibt. Diese Patientengruppe sollte daher vor einer Reise in hochgelegene Gebiete hinsichtlich eines möglichen Schlaf-Apnoe-Syndromes einer Polysomnographie zugeführt werden. Insbesondere kyphoskoliotische Patienten sollten auch hinsichtlich einer präexistenten PAH abgeklärt werden. Soferne eine solche nachgewiesen wird, ist auch für supplementären Sauerstoff sowie prophylaktische Nifedipin-Gabe für die Dauer des Höhenaufenthaltes zu sorgen. Die O2-Gabe sollte bei chronischer Hypoventilation allerdings kontrolliert und mit größter Vorsicht erfolgen, da sich eine vorbestehende Hyperkapnie darunter verschlechtern kann. Patienten mit beidseitiger Zwerchfelllähmung sollten dringlich von Reisen in große Höhen abgeraten werden.

Tab. 3. Funktionsuntersuchungen im Vorfeld eines Aufenthaltes in großen Höhen

Standardisierte Prüfung der Hypoxietoleranz unter normobaren/hypobaren Bedingungen (HAST)

Schlaf-Apnoe-Screening (Polysomnographie) Maximale Minutenventilation (MVV) Lungenfunktionsmessung nach Kaltluftprovokation (FEV1%VC) Messung in- und exspirator. Atemmuskelkraft (pE max, pI max) Messung der Blutgase in Ruhe und Diffusionskapazität (DLCO) Prädiktion des paO2 in der Höhe (n. Dillard oder Christensen) Echokardiographie zum Ausschluss einer PAH Bestimmung der PAP-Verdoppelungsschwelle Atemwegsresistance unter standardisierter Rucksacklast (+20% Körpergewicht) Bestimmung der Ventilationsreserve (MVV-V ’ E75% max)

PAP pulmonalarterieller Druck; DLCO Diffusionskapazität für CO

Patienten mit bekannten präexistenten respiratorischen Erkrankungen sollten auf jeden Fall hinsichtlich ihres Gesundheitsrisikos in der Höhe in einem dafür qualifizierten Funktionslabor untersucht werden. Tabelle 3 gibt einen Vorschlag für ein sinnvolles funktionelles Untersuchungsprogramm im Vorfeld einer beabsichtigten höhenbergsteigerischen Unternehmung bzw. einer Reise mit Destinationen in großen Höhen.

LITERATUR

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) Schoene RB. Limits of human lung function at high altitude. J Exper Biol 2004;

204: 3121- 3127. Schaffert W. Bergtour trotz Stent oder Asthma bronchiale. MMW Fortschr Med 2005; 38: 783-787.

Luks AM, Swenson ER. Travel to high altitude with pre-existing lung disease. Eur Respir J 2007; 29(4): 770-792.

Domej W, Tilz GP, Dimai HP, Friedl K, Berghold F, Lang JK, Schwaberger G. Unilateral high-altitude pulmonary edema (HAPE): a case report and discussion of pathophysiology. Wien Klin Wochenschr 2001 15; 113(3-4): 130-133.

Air Transport Medicine Committee, Alexandria, va. Medical guidelines for air travel. Aerospace Medical Association. Aviat Space Environ Med 1995; 152:

S112-S113. Dillard TA, Berg BW, Rajagopal KR, Dooley JW, Mehm WJ. Hypoxemia during air travel in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Ann Intern Med

1989; 111(5): 362-367. Mohr LC. Hypoxia during air travel in adults with pulmonary disease. Am J Med

Sci 2008; 335(1): 71-79. Dillard TA, Rajagopal KR, Slivka WA, Berg BW, Mehm WJ, Lawiess NP. Lung function during moderate hypobaric hypoxia in normal subjects and patients with chronic obstructive pulmonary disease. Aviat Space Environ Med 1998; 69(10):

979-985. Balkissoon R, Fernandez E. COPD and Air Travel. COPD 2004; 1(1): 97-100. Gong H Jr. Air travel and patients with chronic obstructive pulmonary disease.

Ann Intern Med 1984; 100(4): 595-597. Gong H Jr, Tashkin DP, Lee EY, Simmons MS. Hypoxia-altitude simulation test. Evaluation of patients with chronic airway obstruction. Am Rev Respir Dis 1984; 130(6): 980-986.

(12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) Christensen CC, Ryg M, Refvem OK, Skjonsberg OH. Development of severe hyoxemia in chronic obstructive pulmonary disease patients at 2.438 m (8,000

ft.) altitude. Eur Respir J 2000; 15: 635-639. Dillard TA, Moores LK, Bilello KL, Phillips YY. The preflight evaluation. A comparison of the hypoxia inhalation test with hypobaric exposure. Chest 1995;

107(2): 352-357. Dine CJ, Kreider ME. Hypoxia altitude simulation test. Chest 2008; 133(4):

1002-1005. Kelly PT, Swanney MP, Seccombe LM, Frampton C, Peters MJ, Beckert L. Air travel hypoxemia vs. the hypoxia inhalation test in passengers with COPD. Chest

2008; 133(4): 920-926. Cote TR, Stroup DF, Dwyer DM, Horan JM, Peterson DE. Chronic obstructive

pulmonary disease mortality. A role for altitude. Chest 1993; 103(4): 1194-1197. Moore LG, Rohr AL, Maisenbach JK, Reeves JT. Emphysema mortality is increased in Colorado residents at high altitude. Am Rev Respir Dis 1982; 126(2):

225-228. Standards of the diagnosis and care of patients with chronic obstructive pulmona-

ry disease. ATS. Am J Crit Care Med 1995; 152: S112-S113. Berg BW, Dillard TA, Rajagopal KR, Mehm WJ. Oxygen supplementation during air travel in patients with chronic obstructive lung disease. Chest 1992; 101(3):

638-641. Medical guidelines for air travel. Aerospace Medical Association, Air Transport Medicine Committee, Alexandria, Va. Aviat Space Environ Med 1996; 67(10Sup-

pl): B1-B16. Finkelstein S, Tomashefski JF, Shillito FH. Pulmonary mechanics at altitude in

normal and obstructive lung disease patients. Aerosp Med 1965; 36: 880-884. Astin TW, Penman RW. Airway obstruction due to hypoxemia in patients with chronic lung disease. Am Rev Respir Dis 1967; 95(4): 567-575.

(23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) Koskela HO, Koskela AK, Tukiaineu HO. Bronchoconstriction due to cold weather in COPD. The roles of direct airway effects and cutaneous reflex mechanis-

ms. Chest 1996; 110(3): 632-636. Tomashefski JF, Feeley DR, Shillito FH. Effects of altitude on emphysematous

blebs and bullae. Aerosp Med 1966; 37(11): 1158-1162. Cheatham ML, Safcsak K. Air travel following traumatic penumothorax: when is

it safe? Am Surg 1999; 65(12): 1160-1164. Barbera JA, Peinado VI, Santos S. Pulmonary hypertension in chronic obstruc-

tive pulmonary disease. Eur Respir J 2003; 21(5): 892-905. Mador MJ, Kufel TJ, Pineda LA, Sharma GK. Diaphragmatic fatigue and highintensity exercise in patients with chronic obstructive pulmonary disease.

Am J Respir Crit Care Med 2000; 161(1): 118-123. Burghuber OC. Nifedipine attenuates acute hypoxic pulmonary vasoconstriction in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Respiration 1987; 52(2):

86-93. Storm van Leeuwen W, Varekamp H, Bien L. Asthma bronchiale und Klima. Klin

Wochenschr 1924; 3: 520-523. Vargas MH, Sienra-Monge JJ, Diaz-Mejia G, DeLeon-Gonzalez M. Asthma and geographical altitude: an inverse relationship in Mexico. J Asthma 1999; 36(6):

511-517. Gourgoulianis KJ, Brelas N, Hatziparasides G, Papayianni M, Molyvdas PA. The

influence of altitude in bronchial asthma. Arch Med Res 2001; 32(5): 429-431. Golan Y, Onn A, Villa Y. Asthma in adventure travelers: a prospective study evaluating the occurrence and risk factors for acute exacerbations. Arch Intern Med

2002; 162(21): 2421-2426. Vervloet D, Penaud A, Razzouk H, Senft M, Arnaud A, Boutin C, Charpin J.

Altitude and house dust mites. J Allergy Clin Immunol 1982; 69(3): 290-296. van Velzen E, van den Bos JW, Benckhuijsen JA, van Essel T, de Bruijn R, Aal-

(35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) bers R. Effect of allergen avoidance at high altitude on direct and indirect bronchial hyperresponsiveness and markers of inflammation in children with allergic

asthma. Thorax 1996; 51(6): 582-584. Simon HU, Grotzer M, Nikolaizik WH, Blaser K, Schöni MH. High altitude climate therapy reduces peripheral blood T-lymphcyte activation, eosinophilia and bronchial obstruction in children with house-dust mite allergic asthma. Pediatr

Pulmonol 1994; 17(5): 304-311. Dagg KD, Clayton RA, Thomson LJ, Chalmers GW. McGrath JC, Thomson NC. The effect of acute alteration in oxygen tension on the bronchodilator response to

salbutamol in vitro and in vivo in man. Pulm Pharmacol Ther 2001; 14(2): 99-105. Newhouse MT, Becklake MR, Macklem PT, McGregor M. Effects of alterations in end-tidal CO2 tension on flow resistance. J Appl Physiol 1964; 19: 745-749.

Larsson K, Ohlsen P, Larsson L, Malmberg P, Rydstrom PO, Ulriksen H. High prevalence of asthma in cross country skiers. BMJ 1993; 307(6915): 1326-

1329. Durand F, Kippelen P, Ceugniet F. Undiagnosed exercise-induced bronchocons-

triction in ski-mountaineers. Int J Sport Med 2005; 26(3): 233-237. Ahmed T, Danta I. Effect of cold air exposure and exercise on nonspecific bron-

chial reactivity. Chest 1988; 93(6): 1132-1136. Juniper EF, Latimer KM, Morris MM, Roberts RS, Hargreave FE. Airway responses to hyperventilation of cold dry air: duration of protection by cromolyn

sodium. J Allergy Clin Immunol 1986; 78(3Pt1): 387-391. O’Donnell WJ, Rosenberg M, Niven RW, Drazen JM, Israel E. Azetazolamide and furosemide attenuate asthma induced by hyperventilation of cold, dry air.

Am Rev Respir Dis 1992; 146(6): 1518-1523. Henderson AF, Heaton RW, Costello JF. Effect of nifedipin on bronchoconstric-

tion induced by inhalation of cold air. Thorax 1983; 38(7): 512-515. Kass JE, Terregino CA. The effect of heliox in acute severe asthma: a randomized controlled trial. Chest 1999; 116(2): 296-300.

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53) (54) (55) Cogo A, Basnyat B, Legnani D, Allegra L. Bronchial asthma and airway hyperresponsiveness at high altitude. Respiration 1997; 64(6): 444-449.

Hackett PH, Creagh CE, Grover RF, Honigman B, Houston CS, Reeves JT, Sophocles AM, Van Hardenbroek M. High-altitude pulmonary edema in persons without the right pulmonary artery. N Engl J Med 1980; 302(19): 1070-1073.

Rios B, Driscoll DJ, McNamara DG. High-altitude pulmonary edema with absent right pulmonary artery. Pediatrics 1985; 75(2): 314-317.

Nakagawa S, Kubo K, Koizumi T, Kobayashi T, Sekiguchi M. High-altitude pulmonary edema with pulmonary thromboembolism. Chest 1993; 103(3): 948950.

Naeije R, De Backer D, Vachiery JL, De Vuyst P. High-altitude pulmonary edema with primary pulmonary hypertension. Chest 1996; 110(1): 286-289.

Durmowicz AG. Pulmonary edema in 6 children with Down-syndrome during travel to moderate altitudes. Pediatrics 2001; 108(2): 443-447.

Maggiorini M, Brunner-La Rocca HP, Peth S, Fischler M, Böhm T, Bernheim A, Kiencke S, Bloch KE, Dehnert C, Naeije R, Lehmann T, Bärtsch P, Mairbäurl H. Both tadalafil and dexamethason may reduce the incidence of high-altitude pulmonary edema: a randomized trial. Am Intern Med 2006; 145(7): 497-506.

Christensen CC, Ryg MS, Refvem OK, Skjonsberg OH. Effect of hypobaric hypoxia on blood gases in patients with restrictive lung disease. Eur Respir J 2002; 20: 300-305.

Toff NJ. Hazards of air travel for the obese: Miss Pickwick and the Boeing 747:

J R Coll Physicians Lond 1993; 27(4): 375-376. Ri-Li G, Chase PJ, Witkowski S, Wyrick BL, Stone JA, Levine BD, Babb TG. Obesity: associations with acute mountain sickness. Ann Intern Med 2003;

139(4): 253-257. Lupi-Herrera E, Seoane M, Sandoval J, Casanova JM, Bialostozky D. Behavior of the pulmonary circulation in the grossly obese patient. Pathogenesis of pulmonary arterial hypertension at an altitude of 2,240 meters. Chest 1980; 78(4): 553-558.

(56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) Fromm RE jr, Varon J, Lechin AE, Hirshkowitz M. CPAP machine performance

and altitude. Chest 1995; 108(6): 1577-1580. Netzer NC, Strohl KP. Sleep and breathing in recreational climbers at an altitude of 4,200 and 6,400 meters: observational study of sleep and patterning of respiration during sleep in a group of recreational climbers. Sleep Breath 1999; 3(3):

75-82. Burgess KR, Johnson PL, Edwards N. Central and obstructive sleep apnoea du-

ring ascent to high altitude. Respirology 2004; 9(2): 222-229. Kessler R, Chaouat A, Weitzenblum E. Pulmonary hypertension in the obstructive sleep apnoea syndrome: prevalence, causes and therapeutic consequences.

Eur Respir J 1996; 9(4): 787-794. Lahiri S, Barnard P. Role of arterial chemoreflex in breathing during sleep at high

altitude. Prog Clin Biol Res 1983; 136: 75-85. Roeggla G, Roeggla M, Wagner A, Laggner AN. Poor ventilatory response to mild hypoxia may inhibit acclimatization at moderate altitude in elderly patients

after carotid surgery. Br J Sports Med 1995; 29: 110-112. Honda Y, Watanabe S, Hashizume I. Satamura Y, Hata N, Sakakibara Y, Severinghaus JW. Hypoxic chemosensitivity in asthmatic patients two decades after

carotid body resection. J Appl Physiol 1979; 46(4): 632-638. Javaheri S. Acetazolamide improves central sleep apnea in heart failure: a dou-

ble-blind, prospective study. Am J Respir Crit Care Med 2006; 173(2): 234-237. Sivak ED, Shefner JM, Sexton J. Neuromuscular disease and hypoventilation.

Curr Opin Pulm Med 1999; 5(6): 355-362. Serebrovskaya T, Karaban I, Mankovskaya I, Bernardi L, Passino C, Appenzeller O. Hypoxic ventilatory responses and gas exchange in patients with Parkinson’s disease. Respiration 1998; 65(1): 28-33.