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Die Ärztliche Begutachtung
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Publiziert am: 26.11.2024

Erkrankungen durch Arbeiten in Druckluft

Verfasst von: Popa Andrea und Michael Wich
Die Berufskrankheit Nr. 2201 umfasst allgemein Gesundheitsschäden die durch eine Einwirkung von erhöhtem Luftdruck (Druckluft) und/oder schnellen Druckveränderungen auf den Körper des Beschäftigten verursacht werden. Sowohl akute Störungen als auch Folgeerkrankungen, die durch langjährige Tätigkeit in einer Umgebung mit einem erhöhten Luftdruck verursacht werden, sind als Berufskrankheiten im Sinne der BK 2201 zu werten. Unterdruck spielt eine bedeutsame Rolle beim Aufenthalt in großen Höhen, hier insbesondere in der Flugmedizin. Überdruck demgegenüber beim Tauchen, sei es beruflich oder sportlich motiviert, wenn es zu plötzlicher Dekompression kommt. Der Zusammenhang zwischen der Tätigkeit und der Krankheit ist grundsätzlich durch eine wissenschaftliche Begründung gestützt und muss im Einzelfall muss ein ursächlicher Zusammenhang bestehen und die Gesundheitsschädigung muss für dauernd eingetreten nachgewiesen sein.

Einführung

Die aktuelle Version des Merkblattes zur BK Nr. 2201 verweist unverändert auf das „Merkblatt zu BK Nr. 24 der Anlage 1 zur 7. BKVO“ aus dem Jahre 1964 hier wird zur Erkrankung ausgeführt:
„Zu rascher Übergang von Normal- auf Überdruck (Einschleusen in den Caisson, Abstieg im Wasser) kann infolge mangelnden Druckausgleichs, z. B. in Ohrtuben, Stirn- und Kieferhöhlen, zu Kopf- und Ohrenschmerzen, bei schadhaftem Gebiss auch zu Zahnschmerzen, führen.
Nach zu schnellem Ausschleusen oder Auftauchen treten innerhalb der ersten halben Stunde, vielfach auch erst nach Stunden oder Tagen, je nach Größe, Anzahl oder Lokalisation im Körper befindlicher Gasblasen, mehr oder weniger heftige „Druckfallbeschwerden“ auf. Zu den Krankheitssymptomen gehören z. B. Gelenk- und Muskelschmerzen, Ohrensausen, Schwerhörigkeit, Mono-, Paraplegie, Tonusverlust der Muskulatur („Zusammensinken des Körpers“), Aphasie und Asphyxie. Mehrtägige Temperatursteigerungen beruhen evtl. auf einer gestörten Wärmeregulation. Örtliche Zirkulationsstörungen können Gefäßerweiterungen, Ödeme und Marmorierung der Haut verursachen.
Auch ein Herzinfarkt infolge von Stickstoffgasembolie ist möglich …
Dauernde Lähmungen, vorwiegend der unteren Gliedmaßen sowie Symptome des Menièreschen Syndroms, sind infolge der Stickstoffgasembolien im Zentralnervensystem möglich. Auch vorübergehende psychische Störungen, epileptiforme Anfälle, Schäden im Hirnstamm und evtl. röntgenologisch nachzuweisende Dauerschäden in den großen Gelenken können Folgeerkrankungen von Arbeit in Druckluft sein.“
Unterdruck spielt eine bedeutsame Rolle beim Aufenthalt in großen Höhen, hier insbesondere in der Flugmedizin (Aerospace Medical Association Medical Guidelines Task Force 2003). Mit Überdruck ist demgegenüber der Taucher konfrontiert, sei es beruflich oder sportlich motiviert und gesundheitlich gefährdet wenn es zu einer plötzlichen Dekompression (DCS decompression sickness) kommt. Der Zusammenhang zwischen der Tätigkeit und der Krankheit ist grundsätzlich wissenschaftlich begründet, muss jedoch im Einzelfall auch nachgewiesen werden.
Insbesondere ist es für beruflich tätigen Taucher überlebenswichtig, die Risiken der Caisson-Krankheit zu kennen und präventiv zu handeln.
Als Berufskrankheit spielt die Caisson-Krankheit zahlenmäßig keine Rolle mehr, einerseits weil es diese Arbeitsplätze deutlich weniger geworden sind, andererseits weil die eingeführten präventiven Maßnahmen wirksam eingehalten werden. In der Tab. 1 wird die Epidemiologie der BK über die letzten Jahrzehnte hinweg veranschaulicht.
Tab. 1
Statistiken zur BK 2201 seit 2010
Jahr
Anzeigen auf Verdacht einer BK 2201
Anerkannte BK 2201
Neue Berufskrankheitenrenten
Todesfälle infolge einer Berufskrankheit
2010
6
1
2015
2
2020
0
1
1
2021
3
-
2022
1
1
Quelle: In Anlehnung an (DGUV 2022)

Folgen von atmosphärischem Unterdruck

Verminderter Sauerstoffdruck der Atemluft führt zu vermindertem Sauerstoffpartialdruck des arteriellen Blutes und zum Sauerstoffmangel der Gewebe. Dabei sind das Gehirn und das Herz insbesondere bei bestehenden arteriosklerotischen Gefäßprozessen besonders gefährdet. Die pathogenetische und die prognostische Bedeutung einer Hypoxie sind bei akutem Auftreten, so etwa beim plötzlichen Ausfall eines Sauerstoffgerätes in großer Höhe oder bei plötzlichem Druckabfall des Kabinendrucks von Verkehrsflugzeugen in großen Höhen einerseits, bei chronischer Hypoxie infolge eines länger dauerndem Höhenaufenthaltes andererseits verschieden.
Akute Hypoxie und Hypoxämie
Bei akuter Hypoxie und Hypoxämie ist die Gefahr der Mangelversorgung des Gehirns und des Herzens mit Sauerstoff besonders groß. Kranke mit koronarer Herzkrankheit, Herzinsuffizienz oder zerebralen Durchblutungsstörungen sind besonders betroffen, zumal die Hypoxämie eine Steigerung der Koronardurchblutung erfordert. Die dazu notwendige Steigerung des Herzzeitvolumens kann vom leistungsgeminderten Herzen oft nicht geleistet werden. Kranke mit auch nur Herzinsuffizienz sollten Höhenbereiche von über 2000 m meiden. Auch die Neigung zu Extrasystolen und anderen Rhythmusstörungen des Herzens und zu Reizleitungsstörungen nimmt in Höhen von etwa 2000 bis 3000 m erheblich zu. Zusätzliche körperliche Belastungen (Bergsteigen, körperliche Arbeiten in dieser Höhe) verstärken die Hypoxämie und erhöhen die Gefährdung des Herzens, wie das Auftreten von Herzinfarkten bei nicht genügend lange akklimatisierten Bergsteigern und Skiläufern zeigt.
Chronische Hypoxie
Chronische Hypoxie oder allmähliche Minderung des atmosphärischen Sauerstoffpartialdruckes bei länger dauerndem Höhenaufenthalt lösen regulative Anpassungsmechanismen des Herz-Kreislauf-Systems, des blutbildenden Systems und des Gewebestoffwechsels aus, die allerdings bei ausgeprägter koronarer Herzkrankheit unzureichend sind, bei Gesunden und bei Leistungssportlern aber sogar als Trainingsfaktor genutzt werden.
Der Kabinendruck von Verkehrsflugzeugen entspricht etwa dem in Höhen von 2500 m, der von Militärflugzeugen liegt entsprechend Höhen von 7000–8000 m wesentlich niedriger, sodass auch gesunde Piloten an die Benutzung eines Sauerstoffgerätes gebunden sind. Bei genügend langer Adaptationszeit, die mit etwa 8–10 Tagen für jeweils weitere 2000 m Höhenzunahme anzusetzen ist, können gut trainierte Bergsteiger in Ausnahmefällen sogar Höhen über 8000 m selbst bei körperlicher Anstrengung kurzzeitig ertragen. Andererseits kann für einen nicht akklimatisierten Menschen im mittleren oder höheren Lebensalter schon der schnelle Wechsel auf Höhen um 3000 m, etwa mit einer Bergbahn, zur Gefährdung werden.
Moderne Verkehrsflugzeuge bewegen sich in Höhen (10.000 m und mehr), in denen der Mensch ohne technische Unterstützung nicht überleben kann: extrem niedrige Temperatur, reduzierter Luftdruck, oftmals hohe Ozonkonzentration und niedrige Luftfeuchtigkeit. Deshalb sind moderne Flugzeuge auf ein Druck- und Klimatisierungssystem angewiesen.
Verkehrsflugzeuge haben deshalb eine Druckkabine, die mit Luft aus den Verdichterstufen der Triebwerke nach ihrer Abkühlung belüftet wird. Diese Luft wird zusätzlich gefiltert und nach Rückführung zu der zentralen Klimaaufbereitungsanlage erneut verwendet. Der Luftdruck in der Kabine wird bei einem Druck gehalten, der etwa der Höhe von 1500 m bis 2500 m entspricht. Dadurch kommt es zwangsläufig zu einer Erniedrigung des Sauerstoffpartialdrucks, was eine Reduzierung der Sauerstoffsättigung des arteriellen Blutes zur Folge hat. Das bedeutet, dass gesunde Personen durch die auf etwa 92 bis 97 % reduzierte Sauerstoffsättigung nicht beeinträchtigt werden. Flugreisende, die wegen kardialer oder pulmonaler Krankheiten bereits im Grenzbereich der Sauerstoffversorgung sind, können aber durch den erniedrigten Sauerstoffpartialdruck an die Grenze ihrer Kompensationsmöglichkeiten geraten, also gefährdet sein.

Folgen von atmosphärischem Überdruck

Schäden durch atmosphärischen Überdruck betreffen hauptsächlich Taucher und Senkkastenarbeiter, wenn es in zu schnell erreichten oder zu großen Tiefen zu einem Druckgradienten zwischen der wässrigen Phase der Gewebe und den luftgefüllten Hohlräumen, zum Barotrauma der Nasennebenhöhlen, des Mittelohres und der Lungen mit Schleimhautläsionen, Blutungen und sogar Lungenödem kommt (Allan und Kenny 2003). Diese Situation kann beim Sporttauchen ohne Atemgerät bzw. mit zu langem Schnorchel eintreten, wenn unter dem Druckanstieg mit größerer Wassertiefe das in der Lunge befindliche Luftvolumen einen immer kleineren Raum einnimmt.
Barotrauma/Druckabfall-, Dekompressions- oder Caisson-Krankheit
Vor allem bei der Rückkehr zu normalem Druck, also beim Aufstieg aus großen Wassertiefen, kann es zur sogenannten Barotrauma/Druckabfall-, Dekompressions- oder Caisson-Krankheit kommen, wenn durch schnelle Abnahme des Überdrucks intravaskuläre und extravaskuläre Gasanteile, die unter hohem Druck in Flüssigkeit gelöst sind und bei Druckabfall als Gasbläschen ausperlen und die Strombahn einengen oder die Blutströmung durch Druck auf die Gefäße erschweren. Diese Gasbläschen entstehen durch die Schwierigkeit, dass die durch die Druckabnahme vor allem aus gelöstem Stickstoff frei werdenden Gasvolumina aus den Geweben und dem Blut nicht rasch genug nach außen abgeben werden können. Mit dem Blutstrom sich fortbewegende Gasblasen gelangen ins rechte Herz und in die Lungenstrombahn und können zu Gasembolien mit dem klinischen und elektrokardiographischen Bild der akuten Rechtsherzüberlastung führen.
Beim Abstieg unter Meeresniveau kommt es zu einem Druckanstieg von etwa 1 bar pro 10 m Wassertiefe. Mit zunehmendem atmosphärischem Druck steigen die Partialdrücke der in der Atemluft enthaltenen Gase Stickstoff, Sauerstoff und Kohlensäure. Gase lösen sich in Flüssigkeiten gemäß ihrem Partialdruck und ihrer spezifischen Löslichkeit. Die Löslichkeit von Stickstoff ist in Fett etwa 5- bis 6 -fach höher als in Wasser. Der Gasaustausch zwischen den Alveolen und dem die Lunge durchströmenden Blut erfolgt entsprechend der Druckgradienten der einzelnen Gase. Wird der Außendruck beim Auftauchen aus größeren Wassertiefen zu rasch reduziert, kommt es zur schnellen Freisetzung der vorher gelösten Gase – vor allem von Stickstoff – in Bläschenform.
Die Dekompressionskrankheit kann durch Gasembolien mit heftigen Arthralgien insbesondere der großen Gelenke einhergehen, es können zentralnervöse Ausfälle auftreten, je nach dem Sitz solcher Gasembolien zum Beispiel mit Halbseitenlähmung, Sprachstörung, Paresen oder Sensibilitätsstörungen, Störungen der Blasen- und Mastdarmfunktion, Sehstörungen und Innenohrschwerhörigkeit. Bei der myalgischen Form der Dekompressionskrankheit durch Gasblasen in der Muskulatur bestehen heftige Schmerzen und oft erhebliche Funktionsstörungen, an den inneren Organen kann es zu meist vorübergehenden Schäden kommen. Wenn beim Aufstieg aus der Tiefe eine ausreichende Abatmung der sich in der Lunge ausdehnenden Luft nicht möglich ist, kann eine Überdehnung der Lunge mit Einrissen von Gefäßen oder der Pleura, auch eine arterielle Luftembolie oder ein Pneumothorax entstehen.
Nicht gesichert ist das spätere Auftreten einer Enzephalomyelopathie, die noch Wochen und gar Jahre nach dem Unfall zu einer progredienten neurologischen Symptomatik führen soll.
Es werden zwischen drei Typisierungen der Dekompressionskrankheit unterschieden:
  • DCS I (decompression sickness I; Dekompressionskrankheit I): mit kutanen Symptomen – Mikroembolisationen in der Cutis und Subcutis mit Schwellung, streifigen oder punktförmigen Einblutungen (Taucherflöhe) und muskuloskelettalen Symptomen – Gelenk- und Muskelschmerzen
  • DCS II: neurologische Symptome mit spinalen und/oder zentralnervösen (im Verhältnis 3:1) Störungen oder Ausfällen. Innenohrsymptomatik (Tinnitus, Hypakusis und Schwindel)
  • DCS III: Langzeitschäden – entweder als Folge eines nur unvollständig ausgeheilten DCS II oder durch langjährige Arbeit unter Druckluftbedingungen.
Chronische Druckluftkrankheit
Als chronische Druckluftkrankheit werden Gesundheitsschäden angesehen, die als Folge des Aufenthaltes in der Druckluft vor allem zu Veränderungen im Skelett führen (dysbarische Knochennekrose). Dabei handelt es sich um aseptische Knochennekrosen infolge Gasembolien meist im Bereich der Oberarm- und Schenkelköpfe (Gregg und Walder 1986).
Symptome der Druckluftkrankheit können auch bei Fliegern auftreten. Allerdings ist die Symptomatik weniger ausgeprägt als bei der Dekompressionskrankheit der Taucher, weil die auftretenden Druckunterschiede geringer sind.

Kardiologische Auswirkungen

Bei Caisson-Arbeitern beobachtete man eine vermehrte Rechtsdrehung der elektrischen Achse des Herzens und die Ausbildung eines P pulmonale. Pathologische elektrokardiographische Veränderungen sind nur bei älteren Menschen und solchen mit koronarer Herzkrankheit beobachtet worden, sie sind auf die Überlastung des kleinen Kreislaufs während des Druckabfalls zurückzuführen. Es sind aber auch Schenkelblockbilder, Rhythmusstörungen und infarktartige elektrokardiographische Veränderungen beschrieben worden.
Die gelegentlich angenommene Gasembolie in die Herzkranzgefäße wurde bisher nicht sicher belegt, sie ist also mehr als hypothetische Möglichkeit zu betrachten. Die Voraussetzungen für die Anerkennung dieser Erkrankung im Rahmen einer Berufskrankheitenanzeige (BK 2201 oder Wie-BK) erscheinen aufgrund der unzureichenden wissenschaftlichen Daten bisher nicht ausreichend.
Die wesentlichen kardialen Auswirkungen und elektrokardiographischen Abweichungen dürften durch die Belastung des rechten Herzens bei der gasembolischen Dekompressionskrankheit zustandekommen und meistens vollständig rückbildungsfähig sein, wenn sie nicht akut zum Herztod führen.

Wie-Berufskrankheiten (§ 9 Abs. 2 SGB VII)

Seit Jahren stehen mögliche kognitive (Coco et al. 2019; Hemelryck et al. 2014; Sharma et al. 2023), neurologische (Todnem et al. 1991; Sundal et al. 2022) und otologische (z. B. Gehörgangsexostosen) (Sheard und Doherty 2008; Heinmüller et al. 2012) Langzeitfolgen von Druckluftarbeiten wissenschaftlich immer mehr im Fokus.
Derartige Erkrankungen die heute gesichert durch die schädigenden Einwirkungen in Druckluftumgebung verursacht sind können als Wie-BK (§ 9 Abs. 2 SGB VII) angezeigt werden und Anerkennung finden.
Literatur
Aerospace Medical Association Medical Guidelines Task Force (2003) Medical guidelines for airline travel, 2nd ed. Aviation Space Environment Med 74:A1–A19
Allan GM, Kenny D (2003) High-altitude decompression illness: case report and discussion. CMAJ 169:803–807PubMedPubMedCentral
Coco M, Buscemi A, Perciavalle V, Maci T, Galvano G, Scavone AM et al (2019) Cognitive deficits and white matter alterations in highly trained scuba divers. Front Psychol 10:2376CrossRefPubMedPubMedCentral
DGUV (2022) DGUV-Statistiken für die Praxis 2022. Herausgegeben von: Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV). www.​dguv.​de/​de/​zahlen-fakten. Zugegriffen am 04.06.2024
Gregg PJ, Walder DN (1986) Caisson disease of bone. Clin Orthop Relat Res 210:43–54CrossRef
Heinmüller M, Nowak D, Stelter K (2012) Berufstaucher mit Gehörgangsexostosen. HNO 60(8):686–691. https://​doi.​org/​10.​1007/​s00106-011-2475-9CrossRefPubMed
Hemelryck W, Germonpré P, Papadopoulou V, Rozloznik M, Balestra C (2014) Long term effects of recreational SCUBA diving on higher cognitive function. Scand J Med Science Sports 24(6):928–934CrossRef
Sharma RI, Marcinkowska AB, Mankowska ND, Waśkow M, Kot J, Winklewski PJ (2023) Cognitive functions in scuba, technical and saturation diving. Biology 12(2):229CrossRefPubMedPubMedCentral
Sheard PW, Doherty M (2008) Prevalence and severity of external auditory exostoses in breath-hold divers. J Laryngol Otol 122(11):1162–1167CrossRefPubMed
Sundal E, Lygre SHL, Irgens Å, Troland K, Grønning M (2022) Long-term neurological sequelae after decompression sickness in retired professional divers. J Neurol Sci 434:120181CrossRefPubMed
Todnem K, Nyland H, Skeidsvoll H, Svihus R, Rinck P, Kambestad BK et al (1991) Neurological long term consequences of deep diving. Occup Environ Med 48(4):258–266CrossRef