Sauna-Planet Erde – Treibhauseffekt und Klimawandel
Herzlich Willkommen zum diatec weekly,
und wieder kämpfen wir mit Starkregen, Hochwasser und überfluteten Städten und Landschaften. Im Süden und im Osten der Republik schießen die Flüsse weit über ihre Ufer hinaus, Menschen verlieren ihr Hab und Gut und manchmal auch ihr Leben. Schuld an diesen Wetterkapriolen ist der Klimawandel und das ist nun wirklich keine neue Nachricht mehr. Diese Geschichte hören wir seit Jahren und offenbar schaffen wir es nicht, daraus zu lernen und nachhaltige Maßnahmen dagegen zu ergreifen.
Warum gibt es diesen Klimawandel überhaupt und was hat das mit unserer Lebensweise zu tun? Stimmen die Behauptungen, Studien und Erkenntnisse und wenn ja, warum streiten manche Menschen das so eindringlich ab? Und was hat das alles mit dem Treibhauseffekt zu tun, der gerne als Verursacher herangezogen wird? Was ist überhaupt der Treibhauseffekt? Zunächst einmal ist der Treibhauseffekt ein natürliches Phänomen und die entscheidende Voraussetzung für das Leben auf der Erde. Ohne den Treibhauseffekt wäre die Erde ein kalter, lebensfeindlicher Ort mit durchschnittlichen 18 Grad Celsius MINUS. Im größten Teil des Planeten Erde würde es aussehen wie in der Antarktis.
Der Treibhauseffekt sorgt also dafür, dass es auf unserem Planeten gemütlich warm ist, mal mehr und mal weniger. Diese Wärme bekommen wir von der Sonne, die allermeiste jedenfalls. Ein wenig Wärme erhalten wir auch aus dem Erdinneren, aber in der Gesamtbilanz macht das nur etwa 1 Promille aus. Nun ist die Sonne ein extrem heißer Planet und würde die Erde gnadenlos mit Hitzestrahlen bombardieren, wenn es nicht den Treibhauseffekt gäbe. Dieser sorgt dafür, dass bestimmte Gase in der Erdatmosphäre – z.B. Kohlendioxid (CO₂), Methan (CH₄) und Wasserdampf – die von der Erdoberfläche aufsteigende Wärme einfängt. Das Gasgemisch lässt das Sonnenlicht durch die Atmosphäre hindurch, und zwar in beide Richtungen, fängt aber die Wärme ein, die von der Erdoberfläche abgestrahlt wird und verhindert, dass sie ins Weltall entweicht. Das hält die Erdoberfläche warm, meist schön warm und manchmal auch zu warm.
Im Durchschnitt erhält jeder Quadratmeter der Erdkugel 340 Watt von der Sonne. Weil die Erde aber eine Kugel und es auf der sonnenabgewandten Hälfte immer dunkel ist und auch die Jahreszeiten und die geografische Breite eine Rolle spielen, sind es mal 500 Watt und mal nur 200 oder eben null Watt. Hinzu kommt, dass nur die Hälfte der Wärme überhaupt den Erdboden erreicht, der Rest bleibt in den Wolken hängen oder wird von der Erdoberfläche reflektiert, z.B. von den riesigen Wasserflächen der Ozeane. Aber der Rest von durchschnittlichen 160 Watt reicht immer noch aus, unseren Erdtrabanten zu einem lebenswerten Ort zu machen, zumindest noch. Mit 160 Watt pro Quadratmeter Erde könnte man z.B. einen großen Flachbildschirm betreiben und weil die Erde aus sehr vielen Quadratmetern besteht, wären das entweder sehr viele Flachbildschirme oder gute 80 Millionen Gigawatt Leistung.
Eine enorme Zahl, aber würde das reichen, um den Planeten und damit uns mit ausreichend Energie zu versorgen? Ja, würde es! Alles, was die Menschheit aktuell an Energie benötigt und mit sämtlichen fossilen Verbrennungen, Wasser- und Windkraft, Kernenergie und Solarpanels erzeugt, entspricht einer Leistung von etwa 20.000 Gigawatt. Die Sonne liefert uns also das 4.000-fache – und das ganz einfach so und immer und ohne weitere Rechnung.
Unpraktischerweise kommt die Sonnenenergie nicht als elektrischer Strom hier bei uns an, sondern in Form von elektromagnetischen Wellen. Dazu gehören sehr viel sichtbares Licht und eben die Wärme, die auf den Erdboden fällt und den Boden erwärmt. Diese erwärmte Erde leuchtet, das sehen wir aber nicht mit unserem Auge, sonst könnten wir ja nachts nicht schlafen. Aber in einem physikalischen Sinn leuchtet die Erde, denn sie gibt Strahlung wieder ab, und zwar als Infrarotstrahlung, die wir mit einer Infrarot-Wärmebildkamera tatsächlich sehen können. Diese Infrarotstrahlung schafft es nicht mehr so ungehindert durch die Atmosphäre zurück, wenn viel Treibhausgas in der Luft ist. Anders ausgedrückt: Sie wird von den Treibhausgasen quasi verschluckt und kann nicht den Weg zurück ins All, was sie aber tun sollte. So wird die Luft durch die Strahlung vom Erdboden aufgeheizt.
Nun müsste sich die Luft doch unendlich aufheizen, weil die Sonne unablässig ihre Energie auf uns schickt und es wärmer und wärmer bei uns werden würde. Dagegen gibt es aber gleich zwei Naturgesetze: Erstens muss die Wärme ihre Energie in Form von Strahlung wieder abgeben und zweitens schicken die Treibhausmoleküle die Infrarotstrahlung gleichmäßig in alle Richtungen, ähnlich wie eine Diskokugel. Zufällig geht also ein Teil von Ihnen direkt ins All und ein Teil wird wieder nach unten geschickt, kann dann erneut wieder aufsteigen und irgendwann nach oben entweichen. Das Ganze ist wie eine Art Ping-Pong-Spiel: Rauf nach oben, runter nach unten auf die Erdoberfläche, wieder nach oben und irgendwann dann auf Nimmer-Wiedersehen Lost in Space. In dieser Funktion sorgen die Treibhausmoleküle nicht nur dafür, dass es bei uns lebenswert warm ist, sondern auch, dass es nichtzu heiß wird. Ein perfektes Gleichgewicht also, im Prinzip!
Genau das aber ist fragil, weil wir Menschen seit einiger Zeit konsequent dabei sind, zusätzliche Treibhausgase durch Verbrennung fossiler Brennstoffe gen Himmel zu pusten. Damit verändern wir auch kontinuierlich die Zusammensetzung der Atmosphäre und es wird immer wärmer auf unserem Planeten. Bei welcher Temperatur zukünftig das neue Gleichgewicht liegen wird und was das für uns, die auf der Erde leben, heißen mag, ist zu einem komplexen und umstrittenen Thema geworden.
Fakt ist aber, dass dies Einfluss auf unsere Ökosysteme und Wetterbedingungen hat und so für die extremen Wetter sorgt, die wir seit einiger Zeit erleben. Hitzewellen, Starkregen, Dürren und Stürme werden unseren Lebensraum immer weiter einschränken und für mehr Migration sorgen. Es wird Kriege um Wasser geben und Menschen werden davor fliehen. Es liegt an uns, verantwortungsvolle Maßnahmen zu ergreifen, um uns eine nachhaltige Zukunft zu sichern.
Nun zu den Themen der Woche und da haben wir die ersten News vom EASD, der vergangene Woche in Madrid stattgefunden hat. Shootingstar waren wie bereits beim ADA im Sommer diesen Jahres aktuelle Ergebnisse aus der Therapie mit GLP-1-Rezeptor Agonisten. Aber auch bei der Diabetestechnologie gab es mehrere herausragende Ergebnisse, z.B. zur Beziehung zwischen CGM-Kennzahlen und dem Risiko für diabetesbedingte Komplikationen und Mortalität. Aus Belgien kamen Ergebnisse einer retrospektiven Querschnittsstudie, die eine Abnahme der Prävalenz von mikrovaskulären Komplikationen und Schlaganfällen bei zunehmender Time in Tight Range (TITR) gezeigt haben und aus Frankreich belegt eine neue Analyse der HYPOAGE-Studie den Zusammenhang zwischen CGM-Werten und der Sterblichkeit bei älteren Erwachsenen mit Typ-2-Diabetes und mit einer Insulintherapie (n=141): Eine TIR von über 10% Zeit >250 mg/dL und CV >36% waren mit einem um >40% erhöhten Sterberisiko verbunden. Neues aus der Technologie wurde in einer gut besuchten Session von „Breakthrough T1D (ehemals JDRF)“ und dem EASD gezeigt und mit aktuellen Diabetes-Technologie-Themen machen auch wir den Anfang unserer Themen der Woche. Weiter geht es dann mit einer kurzen Vorstellung von Algorithmen und zwar den bestehenden Modellen und solchen, die auf neuronalen Netzwerken basieren. Zum Schluss haben wir noch aktuelle Ergebnisse der Frage des Monats von FIDAM. Auf geht’s!
Mit einem vielbeachteten Vortrag zur Zukunft von AID-Systemen plädierte Prof. Dr. Thomas Danne, der bis vor kurzem das Kinderhospital „Auf der Bult“ in Hannover leitete und sich heute bei der amerikanischen Stiftung „Breakthrough T1D“ (ehemals JDRF) als Chief Medical Officer (CMO) engagiert, für möglichst normnahe Glucoseverläufe, die mit der automatisierten Insulinabgabe möglich sind. Er analysierte zudem die Zukunft von AID und den Bedarf an Time-in-Tight-Range (TITR) sowie einem frühen und erweiterten Zugang zu:
AID-Systeme als Behandlungsstandard bei Typ-1-Diabetes
Thomas Danne präsentierte seine Ansicht zur Zukunft von AID-Systemen und plädierte dafür, dass AID-Systeme der Behandlungsstandard für alle Menschen mit Typ-1-Diabetes sein sollten. AID-Systeme können die glykämischen Ergebnisse erheblich verbessern und die Häufigkeit schwerer hypoglykämischer Ereignisse verringern, sagte er. Er betonte ferner die Notwendigkeit eines frühen und möglichst schnell nach Manifestation sowie eines erweiterten Zugangs zu AID-Systemen und schlug vor, die TITR als wertvollen Parameter zu nutzen, um die Wirksamkeit von Zusatztherapien zur Minimierung von Hyperglykämien nachzuweisen. Dazu zitierte er eine im NEJM veröffentlichte Studie zur C-Peptid-Erhaltung durch AID-Einführung bei der Diagnose von Typ-1-Diagnose. Diese Studie berichtete von einer 14% höheren TIR mit AID im Vergleich zur Standardversorgung.
Im vorherigen Artikel war die Rede von neuronale Netzwerkalgorithmen, die darauf abzielen, die aktuellen AID-Standards nicht nur einfach zu erreichen, sondern sie sogar zu übertreffen. Neuronale Netzwerkalgorithmen also, was soll das denn sein? Was gibt es anAlgorithmen bei den AID-Systemen und was können sie?
Algorithmen und neuronale Netzwerkalgorithmen bei AID- Systemen – ein Überblick
Bei der Behandlung von Diabetes-Patienten ist bekanntlich eine präzise Dosierung von Insulin entscheidend, weil es bei „Dosierungsfehlern“ sowohl zu Hyperglykämien als auch Hypoglykämien kommen kann, wobei insbesondere die Hypoglykämien lebensbedrohlich sein können. AID-Systeme mit automatisierter Insulindosierung gewinnen immer mehr an Bedeutung, sie basieren auf einer Kombination aus CGM-Systemen und Insulinzufuhr, sowie einem Algorithmus, der die Insulindosierung steuert. Eine vielversprechende Klasse dieser Algorithmen basiert auf neuronalen Netzwerken und wir wollen die Rolle solcher neuronalen Netzwerke in AID-Systemen und deren Potenzial zur Verbesserung der Therapie von Diabetes mellitus kurz vorstellen.
Ergebnissen der Frage des Monats August
Der Gesundheitspass Diabetes ist ein Instrument, das dazu dient, Menschen mit Diabetes an die wichtigsten Untersuchungen zur Verhinderung von Folgeerkrankungen zu erinnern und sowohl ihnen selbst als auch ihren behandelnden Ärztinnen und Ärzten einen Überblick über die Ergebnisse zu geben. Dies erfolgt nicht nur aktuell, sondern auch im Verlauf der letzten Jahre. In den Pass werden die Ergebnisse der empfohlenen Untersuchungen eingetragen, die einmal im Quartal oder einmal im Jahr anfallen. Die verschiedenen Untersuchungen werden dem Inhaber des Gesundheits-Passes Diabetes vom Diabetesteam erläutert. In den Pass werden auch die zwischen dem Arzt und dem Patienten vereinbarten Behandlungsziele eingetragen. Beim nächsten Arztbesuch werden dann gemeinsam mit dem Arzt oder dem Diabetesteam diese besprochen.
Zum Schluss wie immer das Letzte
Es ist ein wenig wie beim Gänseblümchen-Blätterzupfen: Sie kommt, sie kommt nicht, sie kommt vielleicht, wann kommt sie denn, sie soll doch eigentlich schon seit zwanzig Jahren kommen …. die Rede ist von der elektronischen Patientenakte, kurz ePA. Nun ist sie zwar da, aber noch nicht so richtig und schon gar nicht flächendeckend. Aber – was noch nicht gut ist, kann ja werden. Deshalb gibt es hier ein kurzes Update zur ePA für alle.
Offiziell eingeführt wurde die ePA bereits am 1. Januar 2021, seitdem wird sie von den gesetzlichen Krankenkassen angeboten. Die Nutzung ist freiwillig und für PatientInnen gedacht, die eine bessere Übersicht und Kontrolle über ihre Gesundheitsdaten zu haben möchten. Über eine App wird sie von der jeweiligen Krankenkasse verwaltet und nur der Patient kann entscheiden, welche ÄrztInnen und Einrichtungen auf welche Daten zugreifen dürfen.
Seit 2023 kann die ePA automatisiert mit strukturierten medizinischen Daten befüllt werden, beispielsweise mit Informationen zu chronischen Erkrankungen. Auch soll die ePA kompatibler mit internationalen Standards werden, sodass auch außerhalb Deutschlands, etwa bei Reisen, Daten problemlos zugänglich sind. Noch ist die Akzeptanz und Nutzung sowohl durch ÄrztInnen und PatientInnen begrenzt, viele Versicherte nutzen die ePA noch nicht aktiv und es gibt nach wie vor Bedenken hinsichtlich der Benutzerfreundlichkeit und des Datenschutzes. Weitere Herausforderungen für die flächendeckenden Implementierung liegen in der Anbindung von Arztpraxen und Krankenhäusern mit Blick auf die notwendigen technischen Voraussetzungen.
Aber jetzt, mit dem letzten Gänseblümchenblättchen, soll sie endlich kommen. Ab dem 15. Januar 2025 startet die ePA für alle und soll ermöglichen, dass die Digitalisierung im deutschen Gesundheitswesen den nächsten Schritt nehmen kann. In der elektronischen Patientenakte werden die relevanten, medizinischen Daten von Patientinnen und Patienten gespeichert – und das nach den höchsten Sicherheitsstandards. Wer das nicht will, muss aktiv widersprechen.
Versicherte können mit der ePA ihre sämtlichen Gesundheitsdaten an einem Ort speichern. Sie haben die Hoheit über die Freigabe von Daten und können gezielt entscheiden, welche ÄrztInnen welche Informationen einsehen dürfen. Medikationspläne und Impfpässe können zentral gespeichert und bei Bedarf aktualisiert werden. Auch Arztbriefe und Befunde können in die ePA hochgeladen werden, damit sie jederzeit verfügbar sind. Auch der Datenschutz steht im Fokus: Alle Daten werden verschlüsselt gespeichert und nur nach Zustimmung der PatientInnen freigegeben. Kein Arzt, keine Krankenkasse oder staatliche Stelle hat ohne Erlaubnis des Patienten Zugriff auf die Daten und jede Zugriffserlaubnis kann zeitlich begrenzt oder dauerhaft erteilt werden. Die Gematik bietet in den kommenden Wochen zielgerichtete Informationsveranstaltungen und Erklärvideos an, mehr dazu hier
Die ePA ist ein wichtiger Schritt in Richtung digitaler Gesundheit, auch wenn manche Aspekte wie die flächendeckende Nutzung und technische Infrastruktur noch in der Entwicklung befinden. Aber sie wird die Schnittstellen im Gesundheitssystem besser abdecken und doppelte Untersuchungen vermeiden helfen und vielleicht zu mehr Effizienz im System beitragen. Hoffen wir zumindest.
Gänseblümchen also abgezupft und unser weekly ist an sein Ende angekommen.Der Sommer ebenfalls, es wird herbstlich draußen, mit kühlen Nächten und trügerisch schönen Tagen, die uns noch eine Zeitlang an den Sommer erinnern. Genießen Sie das Wochenende mit einem herbstlichen Spaziergang und bleiben Sie gesund. Es grüßen herzlich,
Dieser Artikel erscheint als Teil des wöchentlichen Letters zu hochaktuellen Entwicklungen im Bereich Diabetes Technologie. Nutzen Sie das nebenstehende Formular um sich für den diatec weekly Newsletter anzumelden!
Mit freundlichen Grüßen
