Umweltchemie

• Hitzewellen
• Naturkatastrophen usw.

Nahrungsmittel

• Nahrungsmittel-Versorgung schlechter (Produktionsausfall usw.)
• Nahrungsmittelsicherheit (Bessere Vermehrungsbedingungen für Bakterien etc.)

Atemwegserkrankungen und Allergien

• Ozon: steigt bei hohen Temperaturen (Atembeschwerden, schlechtere Lungenfunktion, etc.
• Biogene Luftpartikel (Luftverschmutzung)
• Pollen
• Pilzsporen

Vektorübertragene Krankheiten

• Malaria, Gelbfieber usw. Infektion durch z.B: Mücken, Zecken, etc.

• Weniger Kälte-Tote
• zT weniger vektor- oder parasitenübertragene Krankheiten falls Schwellenwerte überschritten
• Gesamthaft überwiegende negative Gesundheitseffekte weitaus

• Unspezifische medizinische/psychologische Symptome (überlappen stark)
• Schuldmedizin: Keine empirische Evidenz für die Bezeichnungen wegen nicht bewiesener Kausalität (Kein schlüssiger wissenschaftlicher Nachweis)
• Betroffene Patienten: Interessenvereinigungen, Schuldzuweisungen und Streben nach Genugtuung
• Grosses Echo in Medien

• Unabhängiges, praxisbezogenes Angebot für Patienten, die als Grund ihrer Erkrankung eine Umweltnoxe vermuten
• Das Problem wird direkt gelöst oder die Patienten an umweltmedizinisch interessierte Grundversorger überwiesen
• Fachliche Begleitung
• Wissenschaftliche Begleitung, Stellungnahme

1. Sick Building Syndrome (Unspezifische Innenraumbeschwerden - Arbeiten/Gebäude/Biologisch/Chemisch/Physisch usw. --> Psychosomatisch oder Somatopsychologisch? / Klimaanlage oder Betriebsklima)
2. Multiple Chemical Sensitivty Syndrom (MCS): Symptome durch wiederholte Exposition an Chemikalien reproduzierbar. Beschwerdebild chronisch. Normalerweise tolerierbare Mengen führen zu Beschwerden. Symptome klingen ab wenn Chemikalien entfernt werden. Beschwerde treffen verschiedene Organsysteme.

Strahlung zwischen 200-310 nm

Der Chapman-Zyklus bezeichnet den Kreislauf von Ozon und Sauerstoff. 

Es lässt sich zusammenfassen als: \(\ce {2O_3 <=> 3O_2}\)

Die anthropogenen Stoffe, welche nicht in der Tropospähre abgebaut werden, gehen in die Stratospähre. Dort werden sie photochemisch in reaktive Teilchen (X) umgewandelt, die dann mit Ozon als Katalysatoren reagieren. Sie reduzieren somit die Konzentration an Ozon und erhöhen damit die Durchlässigkeit für UV-Strahlung.

An sich ist die Konzentration von Ozon am Tag höher als am Abend, da am Tag kein photochemischer Effekt mehr da ist (photochemisches Gleichgewicht). Am Morgen mit dem Morgenverkehr entstehen auch die anthropogenen Stoffe wie Stickoxide oder Kohlenstoffmonoxide, welche photochemisch Ozon oder Stickstoffdioxid (welches dann auch wieder mit Sauerstoff Ozon bildet) bilden.

ca. 44%. aus ca. 56% aus Nichtverbrennungen

Bei Konzentrationen von ng/L werden Stoffe meist entdeckt.

Antibiotika werden meist gemieden, da sie schlussendlich dann nach dem Stuhlgang usw. in den Boden/Kläranlage und dann ins Grund-/Oberflächenwasser gelangen. Somit gelangen sie dann ins Trinkwasser. Es kann aber auch dazu führen, dass Bakterien in Kläranlangen z.B. dann eine Resistenz gegen diese Antibiotika entwickeln und es somit mehr kaum bekämpfbare Krankheiten/Infektionen durch Bakterien gibt.

1. Emmissionen und Transport
2. Geographie
3. Meteorologie

• Durch Primäraerosolpartikel (diese entstehen durch Kondensation mit Oberflächenbedeckung als Feinstaub emittiert und wachsen dann durch weitere Aufnahme von Gasphasenmolekülen zu gealterten Primärpartikeln die dann vom Wassermolekül aufgenommen werden und zu CCN werden)
• Durch Sekundäraerosolpartikel (Nukleation von Gasphasenmolekülen zu Einheiten die durch weitere Aufnahme von Gasphasenmolekülen zu den sekundären Aerosolpartikeln werden. Diese werden auch wieder von Wassermolekülen aufgenommen und zu CCN)

Das Sonnenlicht wird vom Feinstaub gestreut und somit ensteht eine Abkühlung in der Temperatur. Zusätzlich entstehen mehr die eine längere Lebenszeit haben und somit noch mehr Sonnenlicht streuen.

Das Nikotin wirkt im mesolimbischen Sytem an einem spezifischen Rezeptor, welcher zahlreiche Neurotransmitter freilässt. Leute die schneller Nikotin abbauen, werden schneller süchtig.

Die Wasserpfeiffe ist viel schädlicher als die Zigarette. Sie enthält fast die genau gleichen Schadstoffe wie die Zigarette, aber dafür mehr in Mengen, da man viel mehr und länger raucht.

Das Teer

Das Nikotin verändert seine chemische Form so, dass es schneller aufgenommen werden und dem Raucher schneller einen "Kick" verabreichen kann.

Ammoniak trägt zur pH-Manipulation in Zigaretten bei. Alle anderen Stoffe in Zigaratten (Menthol gegen Reizung, Kakao als Blutgefässerweiterng) haben eine Funktion die zur Zigarette gehört, ausser die Geschmacksstoffe.

Möglichst kein Nitrit in der Nahrung, da dieses das Eisen im Hämoglobin zu Fe3+ macht, welches O2 nicht binden kann. Somit hätte das Baby Sauerstoffmangel. Das Enzym für die Rückwandlung könnte damit nicht mehr ganz mithalten.

Summe aller Konzentrationen der Erdalkali-Ionen im Wasser.

Vasokonstriktion aufgrund einer endothelialen Dysfunktion, welches eine Vasodilatation und somit eine Blutdruckkorrektur verhindern kann.

Sklerosen/Thrombogenesen

Insulinresistenzen

Atem-/Herzfrequenz erhöht

Erhöhte Mortalität

Husten/Auswurf/Atemnot

Verschlechterung der Lungenfunktion

Hypertonie

Hirnschlag

Asthma

Verkürzung der Lebenserwartung

Lungenkrebs

(10 Mikrogramm / Kubikmeter -> 1/2 Lebensjahr weniger)

NO2

Ozon

SO2 (im feuchten Milieu zu schwefliger Säure mit Bronchospasmen, reduzierte Lungenfunktion und Schleimhautreizungen wie Ozon)

2 MeV = 2'000'000 eV

2'000'000 eV / 10 eV = 200'000 Atome!

10 eV = Elektronenbindungsenergien von Atomen

Alpha-Zerfall: Aussenden eines Alpha-Teilchens (He-Kern ohne Elektronen mit Energieaussendung von 4.87 MeV)

Kern bleibt häufig in einem angeregten Zustand zurück und zerfällt weiter oder emittiert Photonen.

Beta-Zerfall: Zerfall eines Neutrons in ein Proton mit Aussendung eines Elektrons und eines Antineutrinos mit Energieaussendung von 1.18 MeV. Der Impuls ist auf 3 Teilchen verteilt, d.h., die Elektronen haben ein kontinuierliches kinetisches Energiespektrum mit maximaler Energie (1.18 Mev)

Daumenregel zur Abschätzung der mittleren Elektronenenergie: \(E_{mittel}={ E_{max}\over 3}\)

Kern bleibt häufig in einem angeregten Zustand zurück und zerfällt weiter oder emittiert Photonen.

B+-Zerfall: Beim B+-Zerfall haben die Positronen ein kontinuierliches kinetisches Energiespektrum mit einer kinetischen Maximalenergie. Die Maximalenergie ist aber bei 2x 0.51 MeV = 1.02 MeV. Abschätzung gleich gerechnet wie bei B-Zerfall.

Gamma-Zerfall: Es wird ein Photon mit einer bestimmten Energie emittiert, ca. 0.662 MeV. Energie abgegeben in Form von Licht, keiner Änderung von Atomen.

Ein Alpha-Zerfall, welches aber ein schwereres (vielfaches) Teilchen als Helium absendet. 

\(N_m= {N_{m,0}\times e^{-{t\over \tau}}} = {N_{m,0}\times e^{-\lambda t}}\)

\(A = {-{dN_m\over dt}} = \lambda N_m\)

1.) Schwache LET-Strahlung: Wirken indirekt durch freie Radikale, welche die DNA angreifen.

2.) Starke LET-Strahlung: Wirken DIREKT und schädigen die DNA (also ohne "Hilfsmittel")

1.) Energie-Dosis: Energieabgabe einer Strahlung an Materie pro kg Gewicht

2.) Äquivalent-Dosis: Energie-Dosis mal einem Strahlungsgewichtsfaktor

3.) Effektiv-Dosis: Summen der Äquivalentdosen der gesamten Organe multipliziert mit einem Gewebe-Wichtungsfaktor (für Krebsrisiko des Gesamtkörpers)

Pro Sv effektiver Dosis erkranken 5% der Bestrahlten an Krebs

Beispiel: Effektive Dosis in CH: 4 mSv/Jahr bei 8'000'000 Bevölkerung

Gerechnet: \(Anzahl\space an\space Neu-Krebserkrankte= 0.05\times 0.004\times 8*10^6\approx 1'600\)

1.) Strahlungsleistung berechnen (\(P_e = A\times E_{Zerfallsart}\))

2.) Strahlungsleistungsdichte berechnen (\(p_e = {P_e\over 4\pi r^2}\))

3.) Absorbierende Strahlung berechnen (\(P_a = p_e \times Zu\space bestrahlende\space Fläche\))

4.) Energie-Dosis berechnen (\(D = {P_a\times Dauer\space der\space Bestrahlung\over Masse\space des\space bestrahlenden\space Gewebes}\)

5.) Äquivalent-Dosis berechnen (\(AD = D\times Wichtungsfaktor\space der\space Zerfallsart\space (w_\alpha= 20, w_\beta = 1, w_\gamma = 1)\))

6.) Effektiv-Dosis berechnen (\(ED = AD\times Gewebe-Wichtungsfaktor +(AD\times Gewebe-Wichtungsfaktor \space anderer\ bestrahlter\space Körperteile)\)

ca. 4.2 mSv natürliche Dosis!

(Vergleich: CT ist ca. 11 mSv)

Alpha: Kurze, endliche Reichweite abhängig von der Dichte des Materials. Geben Energie kurz vor Stopp komplett ab. SEHR LEICHT ABSCHIRMBAR (z.B. durch Seidenpapier)

Reichweite: Wenige cm in Luft, wenige Mikrometer in Gewebe.

Abschirmbarkeit: Mit Seidenpapier sehr leicht abschirmbar.

Beta: Dringt besser in Materie ein.

Reichweite: Wenige Meter in der Luft, wenige mm in Gewebe

Abschirmbarkeit: Mit Blei schlecht absorbier-, aber gut reflektierbar!

Zusatz: Halbiert man den Abstand der Entfernung, so ist die Strahlung 4x höher (wird ja mit Kreis/Kugelform gerechnet)

Gamma: Berechnet mit Intensität. 

Reichweite: Unendlich. d(1/2) = Halbwertsdicke, wo nur noch halb soviel strahlt nach dieser Dicke. Ca. 10 cm in Gewebe, wenige cm in Blei.

Abschirmbarkeit: Unmöglich, aber Schwächung durch Materialien hoher Dichte möglich (\(I(x)= I_oe^{-\mu x}= I_oe^{-{x\over d}}\)

1.) Nachweis von möglichen kleinen Risiken/Unschädlichkeiten (insbesondere bei multifaktoriellen Zusammenhängen). 

2.) Aus ethischen Gründen nur beobachtende (epidemiologische) Studien möglich

3.) Expositionsabschätzung, Falls ungenau -> Verdünnung des Effekts. (Wie stark bist du ausgesetzt etc.?)

1.) Zufällige Fehler

2.) Bias (konsistente Abweichung vom wahren Wert, nicht zufällig)

--> 3 Arten von Bias:

     a) Confounding

     b) Selektionsbias

     c) Informationsbias

Störgrösse bei der Analyse die zu falsch posiviten oder falsch negativen Resultaten führen kann.

Bedingungen:

1.) Es muss ein protektiver oder Risikofaktor für die Krankheit sein

2.) Es muss mit der Exposition assoziiert sein.

3.) Es darf NICHT durch die Exposition oder die Krankheit beeinflusst sein.

Selektionsbias tritt ein, wenn Kontrollen nicht repräsentativ sind für die Bevölkerung aus denen die Fälle stammen.

Beispiel: Die Motivation zur Studienteilnahme ist bei Erkrankten häufig höher als bei Gesunden (Eher ein Problem bei Fall-Kontroll-Studien).

Systematische Unterschiede zwischen der Vollständigkeit oder der Genauigkeit der Daten zwischen Gesunden und Kranken. Erkrankte machen sich z.B. mehr Gedanken über vergangene Exposition und überschätzen möglicherweise ihre Exposition, wenn sie retrospektiv befragt werden.

Objektive Daten oder prospektive Expositionsabschätzung ist bevorzugt.