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Warum der Aufenthalt im Freien ein natürlicher Weg zur Bekämpfung von Infektionen ist

Warum der Aufenthalt im Freien ein natürlicher Weg zur Bekämpfung von Infektionen ist

  • Die „High-Tech“-Krankenhäuser von heute mit ihren geschlossenen, engen Räumen begünstigen die Ausbreitung von Krankheiten möglicherweise viel stärker als die Freiluftkrankenhäuser von früher
  • Der Experte für Infektionskrankheiten Peter Collignon von der Australian National University fordert dringend weitere Untersuchungen des Freiluftfaktors, insbesondere im Zusammenhang mit COVID-19 und der Verbreitung anderer Infektionskrankheiten
  • In einer Studie aus dem Jahr 1968 wurde eine keimtötende Eigenschaft in der Landluft festgestellt, die als Open Air Factor (OAF) bezeichnet wurde. In den 1970er Jahren stellten andere Forscher fest, dass es sich bei OAF nicht um eine einzelne Verbindung handelt, sondern um „ein Gemisch hochreaktiver chemischer Spezies mit unterschiedlicher Zusammensetzung“.
  • Die Wiederentdeckung von Stationen unter freiem Himmel und der Freiluftkur kann für Krankenhauspatienten von Vorteil sein, während die Nutzung von OAF auch zur Verringerung der Krankheitsübertragung in der Gemeinschaft, einschließlich in Schulen, Wohnungen, Büros und anderen großen Gebäuden, nützlich sein kann
  • Auf persönlicher Ebene ist es wichtig, die erholsamen Kräfte der frischen Luft so oft wie möglich zu nutzen, indem man die Fenster öffnet und Zeit im Freien verbringt, insbesondere in natürlichen Gebieten.

Die heilende Wirkung frischer Luft wird schon seit der Antike geschätzt, als Plinius der Ältere (23-79 n. Chr.) Tuberkulosekranken empfahl, die Luft immergrüner Wälder einzuatmen, die einen hohen Gehalt an Ozon, einem bekannten keimtötenden Mittel, aufweist.

In der jüngeren Geschichte gehörte die Luft im Freien zur Standardbehandlung von Tuberkulose und anderen Infektionskrankheiten. Ironischerweise begünstigen die „Hightech“-Krankenhäuser von heute mit ihren geschlossenen Räumen die Ausbreitung von Krankheiten möglicherweise viel stärker als die Freiluftkrankenhäuser von einst.

In den 1960er Jahren prägten Wissenschaftler, die an der Erforschung der biologischen Abwehr arbeiteten, den Begriff „Open Air Factor“ (OAF), um die keimtötende Komponente der Außenluft zu beschreiben, die in der Lage ist, Krankheitserreger abzutöten und ihre Infektiosität zu verringern. Das Interesse an der Nutzung der Außenluft zur Förderung der Gesundheit und zur Verringerung von Infektionskrankheiten ließ jedoch in den 1970er Jahren nach und wird seitdem weitgehend ignoriert.

In einem in der Fachzeitschrift Cureus veröffentlichten Übersichtsartikel fordert der Experte für Infektionskrankheiten Peter Collignon von der Australian National University dringend weitere Untersuchungen des Freiluftfaktors, insbesondere im Zusammenhang mit COVID-19, und erklärt: „Wir müssen unverzüglich handeln, da es bereits genügend Beweise dafür gibt, dass sich die öffentliche Gesundheit im Allgemeinen verbessern würde, wenn mehr Wert auf einen erhöhten Aufenthalt im Freien gelegt würde.

Die Geschichte der Freiluftheilung

Laut Collignon wurde die heilende Wirkung der Außenluft im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert „in großem Umfang genutzt“. „Erstens bei der Behandlung von Tuberkulosepatienten, die sich in Sanatorien einer ‚Freilufttherapie‘ unterzogen, und zweitens von Militärchirurgen während des Ersten Weltkriegs“, schreibt er. „Sie wendeten dieselbe Freiluftkur in speziell eingerichteten Lazaretten an, um schwere Wunden bei verletzten Soldaten zu desinfizieren und zu heilen.

Der englische Arzt John Coakley Lettsom (1744-1815) gehörte zu den ersten Verfechtern dessen, was später als „Freiluftmethode“ bekannt wurde. Er setzte 1791 im Royal Sea Bathing Hospital in Kent, England, tuberkulosekranke Kinder „Seeluft und Sonnenschein aus“, schrieben Forscher 2009 im American Journal of Public Health.

Die keimtötende Wirkung der frischen Luft wurde auch während der Grippepandemie von 1918 bis 1919 genutzt, als es üblich war, die Kranken im Freien in Zelten oder in Freiluftkrankenhäusern unterzubringen. Aufzeichnungen aus einem Freiluftkrankenhaus in Boston, Massachusetts, während des Ausbruchs der Spanischen Grippe von 1918 bis 1919 deuten darauf hin, dass Patienten und Personal dort vom Schlimmsten der Seuche verschont blieben.

Frische Luft und Sonnenlicht sind zwei Dinge, die in modernen Krankenhäusern fehlen, aber im Camp Brooks Hospital, in dem während der Grippepandemie 1919 Hunderte von Patienten behandelt wurden, waren sie im Überfluss vorhanden. Die Behandlungen fanden im Freien statt, um möglichst viel Sonne und frische Luft zu bekommen.

Der Generalarzt der Massachusetts State Guard, William A. Brooks, berichtete, dass in einem typischen allgemeinen Krankenhaus mit 76 Grippefällen innerhalb von drei Tagen 20 Patienten starben und 17 Krankenschwestern erkrankten. „Im Gegensatz dazu“, so schrieben die Forscher, „verringerte sich nach einer Schätzung die Sterblichkeitsrate der Krankenhausfälle durch die im Lager angewandte Behandlung von 40 % auf etwa 13 %.

Im Falle einer künftigen Pandemie, so stellten sie fest, könnten Verbesserungen bei Lüftungsanlagen und tragbaren Filteranlagen für Krankenhäuser und andere Gebäude gerechtfertigt sein, aber noch besser wäre es, „wenn man ein hohes Maß an natürlicher Belüftung einführt oder die Bevölkerung dazu ermutigt, so viel Zeit wie möglich im Freien zu verbringen“.

Später, in den 1950er Jahren, wurde eine Freiluftkur als Massenbehandlung von Verbrennungen im Falle eines Atomkriegs vorgeschlagen. „Unter solchen Katastrophenbedingungen war es unwahrscheinlich, dass eine ausreichende Anzahl von Verbänden und die entsprechenden Einrichtungen zur Verfügung stehen würden“, schrieb Collignon. „Die Behandlung unter freiem Himmel wurde als die einzige praktikable Behandlung angesehen. Die Kontrolle der Infektion wurde als das ‚herausragende Merkmal‘ dieses Ansatzes angesehen.

Der keimtötende Faktor von Open Air

Es gibt mehrere Faktoren, die das Infektionsrisiko in Außenbereichen verringern. Zum einen werden infektiöse Partikel schneller verdünnt und verteilt, zum anderen können Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen Viren inaktivieren. Auch das ultraviolette Licht der Sonne inaktiviert bekanntermaßen Viren wie Influenza- und Coronaviren, ganz zu schweigen davon, dass das Sonnenlicht den Vitamin-D-Spiegel der Patienten erhöht hätte, dessen Mangel die Anfälligkeit für Grippe und andere Atemwegsinfektionen erhöhen kann.

Die direkten keimtötenden Eigenschaften der Außenluft werden jedoch eklatant übersehen, trotz einer 1968 in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Studie, die eine keimtötende Eigenschaft der Luft auf dem Lande nachwies. Die Experimente zeigten, dass die Außenluft für Krankheitserreger in der Luft tödlicher ist als die Innenluft, und die Wissenschaftler entwickelten eine Technik zur Messung der Auswirkungen der Außenluft auf das Überleben von Bakterien, Viren und Sporen. Collignon erklärte:

Die Tests wurden zunächst bei Dunkelheit durchgeführt, da E. coli, wie andere Bakterien und Viren auch, durch Sonnenlicht schnell abgetötet werden. Die E. coli-Proben, die der Außenluft ausgesetzt waren, starben in der Regel schnell ab, was in Innenräumen nicht der Fall war.

In einigen Fällen verloren die E. coli-Proben in freier Luft innerhalb von 30 Minuten ihre Lebensfähigkeit, während sie in geschlossener Luft mehrere Stunden lang überlebten. Die bakterientötende Wirkung variierte von Nacht zu Nacht und verschwand in jeder Form des Einschlusses schnell.

Neben E. coli wirkte die Außenluft auch gegen Viren und andere Bakterien, darunter Brucella suis, Francisella tularensis, Staphylococcus epidermidis, ein Streptokokkus der Gruppe C und Serratia marcescens.

Die keimtötende Komponente der Luft wurde als OAF bezeichnet, aber die Forscher konnten damals nicht feststellen, woraus sie genau bestand. In den 1970er Jahren stellten andere Forscher fest, dass es sich bei OAF nicht um eine einzelne Verbindung handelte, sondern um „ein Gemisch hochreaktiver chemischer Spezies, die in ihrer Zusammensetzung variierten“.

Im Jahr 2021 untersuchten Experten für Atmosphärenforschung OAF erneut und kamen zu dem Schluss, dass kein einzelnes Molekül oder eine Klasse von Molekülen für die hohe bakterizide Aktivität verantwortlich zu sein scheint. Sie kamen sogar zu dem Schluss, dass Hydroxylradikale (HO), ein Bestandteil von OAF, der bekanntermaßen Krankheitserreger in der Luft abtötet, nicht für die beobachtete keimtötende Wirkung verantwortlich sind. Sie schlussfolgerten:

Wir haben andere potenzielle Kandidaten identifiziert, die in Ozon-Alken-Reaktionen gebildet werden und bekannte (und wahrscheinliche) keimtötende Eigenschaften haben, aber die für die OAF verantwortlichen Verbindungen bleiben ein Rätsel.

Das fortwährende Rätselraten über die Funktionsweise der OAF könnte ein Hauptgrund dafür sein, dass sie im öffentlichen Gesundheitswesen und bei der Infektionsbekämpfung weiterhin vernachlässigt wird, so Collignon, obwohl die Tatsache, dass Frischluft kostenlos und nicht patentierbar ist, ein weiterer Faktor sein dürfte.

Kann eine verstärkte Belüftung die OAF in Innenräumen erhalten?

Die Forschungen zur OAF in den 1960er Jahren ergaben, dass die keimtötende Wirkung der Außenluft in Innenraumsimulationen erhalten werden kann, wenn die Belüftungsraten hoch genug sind. Konkret waren 30 bis 36 Luftwechsel pro Stunde erforderlich, um die OAF zu erhalten.

Untersuchungen älterer Krankenhausabteilungen aus der Zeit vor 1950, die von Tuberkulosepatienten genutzt wurden – mit vielen großen Fenstern und hohen Decken – lassen vermuten, dass dort Belüftungsraten von 40 Luftwechseln pro Stunde herrschten und die Tuberkulose-Infektionsraten im Vergleich zu moderneren Krankenhäusern niedriger waren. Die Realität ist, dass moderne Krankenhäuser die größten Krankheitsüberträger sind.

Eine schnelle Überprüfung und Meta-Analyse von 40 Studien ergab eine hohe Rate nosokomialer (im Krankenhaus entstehender) Infektionen und stellte fest: „Da Patienten, die potenziell mit SARS-CoV-2 infiziert sind, Krankenhäuser aufsuchen müssen, ist mit einer hohen Inzidenz nosokomialer Infektionen zu rechnen“.

Die Forscher suchten nach Fallberichten über nosokomiale Infektionen mit COVID-19, SARS (schweres akutes respiratorisches Syndrom) und MERS (Middle East respiratory syndrome) und stellten fest, dass unter den bestätigten Patienten der Anteil der nosokomialen Infektionen 44 % für COVID-19, 36 % für SARS und 56 % für MERS betrug. Es wird angenommen, dass 33 % der nosokomialen COVID-19-Fälle auf medizinisches Personal entfielen, wobei Krankenschwestern und Ärzte am häufigsten infiziert wurden.

In der Zwischenzeit wird die Bedeutung einer angemessenen Belüftung weiterhin weitgehend ignoriert, obwohl eine Studie der U.S. Centers for Disease Control and Prevention ergab, dass eine verbesserte Belüftung, wie z. B. das Öffnen eines Fensters, die COVID-19-Fälle in Schulen in Georgia stärker reduzierte als Maskenvorschriften für Personal und Lehrer. Collignon zufolge:

Vor Jahrzehnten wurden Krankenhäuser und andere Gebäude so konzipiert, dass sich Infektionen nicht ausbreiten konnten. Ein hohes Maß an natürlicher Belüftung war eine absolute Voraussetzung.

Heute ist das nicht mehr der Fall. Frische Luft wird nicht mehr als keimtötend oder therapeutisch für Krankenhauspatienten oder überhaupt für alle anderen Menschen angesehen. Die Gebäude sind nicht mehr für den freien Zugang zu Frischluft ausgelegt. Zum Beispiel sind die Fenster kleiner, die Decken niedriger, Querlüftung kann schwierig oder gar unmöglich sein, und Balkone und Veranden sind nicht mehr so häufig wie früher.

Es ist an der Zeit, die Kraft der frischen Luft wiederzuentdecken

Es war 1914, als Dr. Robert Saunby, Medizinprofessor an der Universität Birmingham, feststellte: „Warum haben wir so langsam erkannt, dass frische Luft das beste Stärkungsmittel, das beste Antiseptikum ist? Collignon ist der Meinung, dass es an der Zeit ist, der Bedeutung von frischer Luft – in Krankenhäusern, Schulen, Büros und anderen Gebäuden – wieder mehr Aufmerksamkeit zu schenken und ihre heilende Wirkung bei der Vorbeugung und Behandlung von Infektionskrankheiten zu nutzen. Er fordert:

  • Tests zur Ermittlung der Auswirkungen von OAF auf etablierte und neue Krankheitserreger
  • Forschung, um festzustellen, wie lange OAF in Innenräumen konserviert werden kann und wie man sie am besten konserviert
  • Eine Überprüfung des Gebäudedesigns mit Schwerpunkt auf einer erhöhten Exposition gegenüber Außenluft und OAF, um die Infektionskontrolle und die Genesung der Patienten zu verbessern

Auf persönlicher Ebene ist es wichtig, die erholsamen Kräfte der frischen Luft so oft wie möglich zu nutzen, indem man die Fenster öffnet und Zeit im Freien verbringt, insbesondere in natürlichen Gebieten. Darüber hinaus schlägt Collignon vor, dass „die Wiederentdeckung von Stationen im Freien und die Freiluftkur“ für Krankenhauspatienten von Vorteil sein können, während die Nutzung von OAF auch zur Verringerung der Krankheitsübertragung in der Gemeinschaft, einschließlich in Schulen, Wohnungen, Büros und anderen großen Gebäuden, nützlich sein kann.

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