Departement für Epidemiologie & Public Health
Auswirkungen von chronischer Lärmbelastung auf die GesundheitLärmbelastung auf die GesundheitHerbsttagung der Schweizerischen Gesellschaft für Akustikg gLärm und (Freizeit-)Gesellschaft
Prof. Dr. Martin RöösliProf. Dr. Martin Röösli
Inhalt
Wi k d ll fü h i h E k k Wirkungsmodell für chronische Erkrankungen
Auswirkungen auf den Schlaf
Herz-Kreislauferkrankungen Herz Kreislauferkrankungen
Schwellenwert
Neue SNF-sinergia finanzierte Lärmstudie g
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 2
chronischeLärmbelastung
iede Wahrgenom- Physiologische Verhaltens-
Unt
ersc
hi mener Stress Reaktionreaktion
vidu
elle
U
„Allostatic load“Schlaf
Indi
v
KardiovaskuläreErkrankung
MetabolischesSyndrom? Immunsystem?
Chronische Erkrankung
Martin Röösli 3
Erkrankung Syndrom? y
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Zeitliche Wirkungsachse
B Er achen EKG Erreg ngPrimäre Wirkungen z.B. Erwachen, EKG Erregung,Akuter Blutdruckanstieg
Sekundäre Wirkungen z.B. Müdigkeit, kognitive Fähigkeiten am nächsten Tag
T tiä Wi k z.B. chronisch erhöhter Blutdruck,Tertiäre Wirkungen ,Herzinfarkt, etc.
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 4
Aufwachreaktionen “Single and Combined Effects of Air, Road, and Rail Traffic Noise on Sleep
and Recuperation”, Basner et al, SLEEP 2011
Laborstudie mit 74 Probanden zu Strassen-, Bahn- oder Fluglärm während , g11 Nächten
40 Lärmereignisse pro Quelle, jeweils 8 Ereignisse mit 45, 50, 55, 60, or 65 dB(A) mit unterschiedlichen Charakteristiken (Frequenzen)dB(A) mit unterschiedlichen Charakteristiken (Frequenzen)
1. Strassenlärm: Anstieg=6.3 dB/s; Dauer=20.5s
2. Bahnlärm: Anstieg=7.1 dB/s; Dauer=25.9s g
3. Fluglärm: : Anstieg=3.6 dB/s; Dauer=66.0s
Pro Nacht entweder 1, 2, oder 3 Quellen (d.h. 40, 80 oder 120 Lä i i )Lärmereignisse)
Unterschiedliche Effekte für 3 Lärmarten
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 5
Resultate Subjektive Schlafqualität:
schlechter für Bahn- und Fluglärm im Vergleich zu St läStrassenlärm
Schlafstruktur, Durchschlafen: schlechter für Strassenlärm im Vergleich zu den beiden anderen Lärmarten
Störung am Folgetag, Störung am Folgetag, Kortisolausschüttung, kardiale Erregung: Bahn- und Strassenlärm schlechter als Fluglärm
Basner et al, 2011
Keine Gewöhnung im Verlauf des Experiments
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 6
Keine Gewöhnung im Verlauf des Experiments
Chronische Auswirkungen den Schlaf
heb
un
g
lge-
uch
ng
Hauptstudie
asis
erh
Nac
hfo
un
ters
u p(1256 Teilenehmende)
Ba N u
Eingebettete Tagebuchstudierekr tiert
t (Zeit)
(119 Teilnehmende)rekrutiert
t (Zeit)
Mai 2008 Mai 2009 November 2009August 2009
Martin Röösli 7FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
MethodeSubjektive Schlafqualität:Subjektive Schlafqualität: Subjektive Schlafqualität: Score von der Schweizerischen
Gesundheitsbefragung
Objektive Schlafqualität : Aktigraphie
Lärmbelästigung:
i h1. nicht: n=557
2. wenig: n=506
3 ziemlich: n=1443. ziemlich: n=144
4. stark: n=49
Lärmmodellierung: Leq in der Nacht mit CADNA A (STL-86 und STL-86+)g q _ ( )
Martin Röösli 88FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Qualifex: Subjektive Schlafqualität und Strassenlärm in BaselBasel
ALL NOT ANNOYED
1.0
1.5
p=0.07
1.0
1.5
p=0.34
core
cha
nge
0.5
core
cha
nge
0.5
Sc
.50.
0
Sc
.50.
0
Modelled Exposure
<30 30-40 40-55 >55
-0.
Modelled Exposure
<30 30-40 40-55 >55
-0.
Martin Röösli 9FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
Gemessene Schlafqualität und StrassenlärmA NOT ANNOYED
%]
5
p=0.02
ALL
%]
5
p<0.01
NOT ANNOYED
ncy
chan
ge [%
-50
ncy
chan
ge [%
-50
Slee
p ef
ficie
n
-10
Slee
p ef
ficie
n
-10
Modelled Exposure
<30 30-40 40-55 >55
-15
Modelled Exposure
<30 30-40 40-55 >55-1
5
Effekt auf Schlafdauer nur bei Männern beobachtet.
Modelled Exposure Modelled Exposure
Martin Röösli 10FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Frei, Mohler, Röösli, IJEH, 2013
Martin Röösli 11FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Ziel der CH Studie Besteht ein Zusammenhang zwischen kardiovaskuIären Erkrankungen und
Fluglärm?
(unter Berücksichtigung der Luftbelastung)( g g g)
Martin Röösli 12FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Datenbasis Nationale Kohortenstudie: SNC (Volkszählungsdaten)
Mortalitätsdaten, Wohnort, Störgrössen
Modellierte Lärmexposition in dB(A):1. Flughafen Zürich
Jährliche Durchschnitt zwischen 2001–2005 in 1 dB(A) Schritten mit einer Auflösung von 100*100m.
Tag, erste(22-23:00), zweite (23-24:00) Nachtstunde, Rest der NachtE iti LdExpositionsmass: Ldn
2. Restliche 64 Flughäfen (2 Nationale, 11 Regionale und 51 kleine Flugfelder): Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL)
5dB(A) Isolinien der Lärmausbreitung
Luftbelastungsmodell (PM10) vom Jahr 2000, Bundesamt für Umwelt), Distanz zu Hauptverkehrsachsen
Martin Röösli 13
Umwelt), Distanz zu Hauptverkehrsachsen
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Methode Expositionsabschätzung am Wohnort Einschlusskriterien: >30 Jahre Analyse
1. Überlebenszeitanalyse
2 Adj ti t fü Alt G hl ht Zi il t d Bild S h i2. Adjustiert für Alter, Geschlecht, Zivilstand, Bildung, Sprachregion, Nationalität, Alter des Gebäudes, Urbanitätsgrad, soziökonomischer Status der Gemeinde, Strassennähe, Hintergrundsluftbelastung
Kontrollanalyse?1. Evaluation von Lebensstilfaktoren: Lungenkrebs
Martin Röösli 14FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Expositionsabschätzung: Beispiel Zürich
Martin Röösli 15FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Resultate: Expositionsverteilung in der CH
Fluglärm (Ldn) Bevölkerungs-
anteil < 45 dB 91 4% < 45 dB 91.4%
45 - <50 dB 3.5%
50 - <55 dB 2.9%
55 - <60 dB 1 9% 55 <60 dB 1.9%
≥ 60 dB 0.3%
Martin Röösli 16
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Resultate
Fluglärm kardiovaskuläre
Mortalität Schlaganfall Herzinfarkt 1 1 1
< 45 1
(Referenz) 1
(Referenz) 1
(Referenz)
45 - <501.02
(0 99–1 04)0.97
(0 90–1 04)1.02
(0 93-1 12) 45 <50 (0.99 1.04) (0.90 1.04) (0.93 1.12)
50 - <55 1.00
(0.97–1.03) 0.97
(0.89–1.05) 1.02
(0.92-1.13) 1 01 1 06 1 05
55 - <60 1.01
(0.97–1.05) 1.06
(0.95–1.18) 1.05
(0.92-1.19)
≥ 600.99
(0.89–1.09)0.83
(0.61–1.13)1.30
(0.96-1.76)( ) ( ) ( )
Martin Röösli 17
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Herzinfarktrisiko und Wohndauer
Wohndauer an derselben Adresse
im Jahr 2000 ≥5 Jahre ≥10 Jahre ≥15 Jahre2
o1
Haz
ard
rati o
5
50% erhöhtes Risiko
.5
<4545-<50
50-<5555-<60
>=60<45
45-<5050-<55
55-<60>=60
<4545-<50
50-<5555-<60
>=60<45
45-<5050-<55
55-<60>=60
Martin Röösli 18
Huss et al., Epidemiology 2010
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Kontrollanalyse: LungenkrebsWohndauer an derselben Adresse
im Jahr 2000 ≥5 Jahre ≥10 Jahre ≥15 Jahre2
tio1
Haz
ard
rat
.5
<4545-<50
50-<5555-<60
>=60<45
45-<5050-<55
55-<60>=60
<4545-<50
50-<5555-<60
>=60<45
45-<5050-<55
55-<60>=60
Martin Röösli 19FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Herzinfarkt und Strassennähe
2
Wohndauer an derselben Adresse
im Jahr 2000 ≥5 Jahre ≥10 Jahre ≥15 Jahre2tio
im Jahr 2000 ≥5 Jahre ≥10 Jahre ≥15 Jahre1Haz
ard
rat
.5
>=200m100-<200
50-<100m<50m
>=200m100-<200m
50-<100m<50m
>=200m100-<200m
50-<100m<50m
>=200m100-<200m
50-<100m<50m
Martin Röösli 20FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Schwellenwert?
Martin Röösli 21FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
WHO, Burden of Disease, 2011
Herzinfarkt und Verkehrslärm in der dänische Kohortenstudie
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 22
Sörensen et al, 2012
Meta-Analyse zu Herzinfarkt und Verkehrslärm
Studienauswahl, minimale qualitative Anforderungen:
1. Modellierte oder gemessene Lärmbelästigung (nicht nur Belästigigung)
2 Neuerkrankungsrate (Inzidenz) und nicht Prävalenz2. Neuerkrankungsrate (Inzidenz) und nicht Prävalenz
3. Keine Querschnittstudie
Martin Röösli 23FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Beispi lineare Dosis-WirkungsbeziehungSelander 2009, MI mortality [1.10 per 10dB (0.98-1.24) ]
Level(LAeq)
OR LCI UCI Interval Est. Mean
LdendB
Ldenexp
<50 1 1 1 0 50 44 45 5 0<50 1 1 1 0-50 44 45.5 050-54 1.20 0.85 1.69 50-55 52 53.5 855-59 1.12 0.72 1.76 55-60 57 58.5 13>=60 1.24 0.64 2.24 60-100 64 65.5 20
• Log-normal model to estimate mean of each exposure interval• Proportion of cases and RR or person years
• Convert noise to Lden using approximations from literatureLden=L16h + 2dBLden=Ldn + 0 3dBConvert noise to Lden using approximations from literature
• Transform to linear risk estimate (per 10dB increase)• Variance-weighted least squares
Lden=Ldn + 0.3dBLden=LAeq,24h + 1.5dB
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 24Martin Röösli
Results 2 Overall risk estimateMI specific vs. unspecified IHD
study sex ES (95% CI) Weight%
ES (95% CI) Weight%
Babisch 1994(II)Babisch 1994(I)
B bi h 2005
MI
MM
B1.06 (0.95, 1.19)1.14 (0.86, 1.51)
1 07 (0 97 1 18)9.081.48
12 221.06 (0.95, 1.19)1.14 (0.86, 1.51)
1 07 (0 97 1 18)9.081.48
12 22
per 10dBincrease in traffic noise
Huss 2010
Babisch 2005
Selander 2009Babisch 2005
B
B
BB
1.04 (0.99, 1.09)
1.07 (0.97, 1.18)
1.10 (0.98, 1.24)0.94 (0.78, 1.13)
50.69
12.22
8.483.42
1.04 (0.99, 1.09)
1.07 (0.97, 1.18)
1.10 (0.98, 1.24)0.94 (0.78, 1.13)
50.69
12.22
8.483.42 n=10
IHD
SubtotalSørensen 2012 B
1.06 (1.02, 1.10)1.12 (1.02, 1.22)
100.0014.64
1.06 (1.02, 1.10)1.12 (1.02, 1.22)
100.0014.64
Threshold: 48 dB
Gan 2012
Babisch 1999Beelen 2009
SubtotalB
MB
1.13 (1.06, 1.21)
0.88 (0.72, 1.07)0.96 (0.89, 1.04)
1.00 (0.87, 1.16)38.96
23.3037.74
100.001.13 (1.06, 1.21)
0.88 (0.72, 1.07)0.96 (0.89, 1.04)
1.00 (0.87, 1.16)38.96
23.3037.74
100.00Heterogeneit
NOTE: Weights are from random effects analysis
Overall 1.05 (1.01, 1.10) .1.05 (1.01, 1.10) .
Heterogeneityp value 0.04
I2 48%
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 25Martin Röösli
decreased risk increased risk 1.5 1 2
Vienneau et al, presented at Internoise, 2013
Subgruppenanalyse
SubgroupNumber
of estimates
Risk Estimate
(per 10dB)95% CI
(p )Age (n=4)
<65 years 1.04 0.98-1.09≥65 years 1.13 1.04-1.23
Sex (n=3)Males 1.09 1.04-1.13Females 1.02 0.95-1.10
Air pollution (n=4)Air pollution (n=4)no 1.06 1.01-1.12yes 1.05 0.99-1.11
Years in residence (n=6)( )not specified 1.04 1.00-1.08
>10 years (subset) 1.08 1.02-1.09
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 26Martin Röösli
1. Gan 2012 Model 4 (adj PM2.5); 2. Gan 2012 Model 6 (adj PM2.5, NO2 and BC)
Metabolisches Syndrom Sö t l EHP 2013 D i h Di t C d H lth K h t it Sörensen et al. EHP, 2013: Danish Diet, Cancer and Health Kohorte mit
57,053 Personen im Alter von 50–64 Jahre.
3,869 Diabetes Fälle im nationalen Diabetes Register zwischen 1993 und 2006 identifiziert .
Association Lden and diabetes: IRRs (95% CIs) of diabetes per 10-dB road traffic noise exposure (Lden):o se e posu e ( den)
Martin Röösli 27FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
Zusammenfassung Lä b l t h t i Ei fl f S hl f d k di k lä Lärmbelastung hat einen Einfluss auf Schlaf und kardiovaskuläre
Gesundheit (v. a. Bluthochdruck und Herzinfarkt). Es gibt keine Gewöhnung an Lärm. Viele offene Fragen:
1. Welche Herz-Kreislauferkrankungen sind betroffen? 2 Sind auch metabolische Endpunkte betroffen?2. Sind auch metabolische Endpunkte betroffen?3. Dosis-Wirkungsbeziehung: ab welcher Belastung tritt Schädigung ein?4. Ist Dosis-Wirkungsbeziehung für verschiedene Lärmarten g g
unterschiedlich?5. Gibt es Zeiten (in der Nacht), wo die Lärmbelastung besonders
schädigend wirkt?g6. Welche Personen sind einem erhöhten Risiko ausgesetzt?7. Wird die Expositions-Wirkungsbeziehung unterschätzt wegen
Ungenauigkeiten in der Abschätzung der Lärmbelastung?
Martin Röösli 28
Ungenauigkeiten in der Abschätzung der Lärmbelastung?
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013
SNF-Sinergia finanziertes ProjektTransportation noise at night, annoyance, sleep and cardiometabolic risk: an integrated approach on acute and long term effects
Konsortium (Leitung: Martin Röösli): Subprojekt 1: Exposure: Jean-Marc Wunderli (EMPA), Mark Brink (BAFU),
Mi h K ö fli ( S h AG)Micha Knöpfli (n-Sphere AG)
Subprojekt 2: Schlaflabor: Christian Cajochen (Centre for Chronobiology, Psychiatric Hospital of the University of Basel)y p y )
Subprojekt 3: Epidemiologie: Nicole Probst-Hensch, Martin Röösli, Danielle Vienneau (Swiss TPH)
Zeitdauer: 1. Januar 2014 bis 31. Dezember 2016
FHNW Muttenz, 28. 10. 2013 Martin Röösli 29
Ziele B V tä d i d L it i k Besseres Verständnis zu den Langzeitauswirkungen von
Verkehrslärm Im Speziellenp
1. Was ist die Expositions-Wirkungsbeziehung für Strassen-, Bahn- und Fluglärm mit Belästigung, Schlafstörungen und kardiometabolischen Risikofaktoren inkl. kardiovaskuläre Mortalität?
2. Was für eine Rolle spielt die Art des Lärms wie Quelle, Level, Zeit, Verlauf etc.?
3 Welche Personen reagieren besonders empfindlich auf Lärm?3. Welche Personen reagieren besonders empfindlich auf Lärm?4. Welche pathophysiologischen Wirkungspfade sind besonders relevant?
12. 08. 2013 Martin Röösli, Nicole Probst-Hensch 30