Witterungseinfluss am GP Bern: Welcher Wetterparameter korrespondiert am stärksten mit den Patientenzahlen?

Mohr Dominik, Steiner Roger
Universitätsklinik für Notfallmedizin, Inselspital, Universitätsspital Bern, Freiburgstrasse 16c, 3010 Bern, Schweiz

Abstract

Based on eleven editions of the Grand Prix Bern (running distances 4,7 km and 16 km) between 2010 and 2022, the number of registered, starters and classified participants was compared with the number of medical incidents and the weather. Only patient data from the finish area was taken into account.
A total of 238 708 starters were counted and 441 incidents occurred, which corresponds to 1,85 incidents per 1000 starters. After the patient data was extended to the entire course, a comparison was made with races of comparable distance. It was found that the GP Bern can be classified as low-risk, as a low proportion of incidents occurred. In terms of the hospitalization rate (0,1/1000 starters), the GP Bern is within a similar range compared to the literature. The incidence of fatalities (0,84/100 000 starters) is aligned with what can be expected.
The weather parameters heat index (r = 0,795), air temperature (r = 0,794) and global radiation (r = 0,737) correlate well with the proportion of incidents, which gives them a high prognostic significance for the risk of incidents. Air temperature is the most predictive parameter. Although relative humidity shows a correlation (r = -0,731), its cause is explained by the close dependence on air temperature.

Zusammenfassung

Anhand von elf Austragungen des Grand Prix Bern (Lauf­distanzen 4,7 km und 16 km) zwischen 2010 und 2022 wurde die Anzahl der angemeldeten, gestarteten und klassierten Teilnahmen mit der Anzahl der medizinischen Zwischenfälle und dem Wetter verglichen. Dabei wurden hauptsächlich nur Patientenangaben aus dem Zielbereich berücksichtigt.
Insgesamt wurden 238 708 Startende gezählt und es traten 441 Zwischenfälle auf, was einem Anteil von 1,85 Zwischenfällen pro 1000 Startenden entspricht. Nachdem die Patientenangaben auf den gesamten Streckenverlauf ausgeweitet wurden, fand ein Vergleich mit Rennen vergleichbarer Distanz statt. Es konnte festgestellt werden, dass der GP Bern als risikoarm eingestuft werden kann, da ein geringer Anteil an Zwischenfällen auftrat. In Bezug auf die Hospitalisationsrate (0,1/1000 Startende) liegt der GP Bern im Vergleich zur Literatur in ähnlichem Rahmen. Der Anteil der Todesfälle (0,84/100 000 Startende) entspricht den Erwartungen.
Die Wetterparameter Hitzeindex (r = 0,795), Lufttemperatur (r = 0,794) und Globalstrahlung (r = 0,737) korrelieren gut mit dem Anteil der Zwischenfälle, wodurch ihnen eine hohe prognostische Bedeutung für das Zwischenfallsrisiko zukommt. Dabei ist die Lufttemperatur der prädiktivste Para­meter. Obwohl die relative Luftfeuchtigkeit eine Korrelation zeigt (r = –0,731), wird ihre Ursache durch die enge Abhängig­keit von der Lufttemperatur erklärt.

Schlüsselwörter: Laufsport, medizinische Betreuung, Wettereinfluss

Einleitung

Laufsport zählt in Europa zu den beliebtesten Sportarten für Erwachsene [1], wobei sich in der Schweiz eine Zunahme der Ausübung im Freizeit- [2] und Wettkampfbereich [3] erkennen lässt. Der Grand Prix von Bern (im Folgenden als GP Bern bezeichnet) ist einer der grössten Volksläufe der Schweiz. Bei Laufveranstaltungen steht insbesondere die Anzahl der medizinischen Zwischenfälle im Vordergrund, selten ihre Schwere. In der Literatur werden zahlreiche Faktoren beschrieben, die das Risiko beeinflussen, eine medizinische Betreuung zu benötigen. Zum Beispiel zeigt sich bei längeren Laufdistanzen eine Zunahme der Inzidenz von milden, aber nicht von schweren Komplikationen [4]. Für den Wettereinfluss besteht ein Schema, um präventiv eine Risikoabschätzung zu machen [5]. Die Lufttemperatur stellt den wichtigsten Wetterparameter in Bezug auf die Leistung dar [6]. In dieser Arbeit soll untersucht werden, welcher Wetterparameter am GP Bern am besten mit der Zwischenfallsrate korreliert.

Material und Methoden

Der GP Bern ist ein Laufevent in der Stadt Bern mit den Disziplinen Original Grand Prix (10 Meilen = 16,093 km), Altstadt Grand Prix (4,7 km) und Bären Grand Prix (1,6 km). In dieser Arbeit wurden die Austragungen von 2010 bis
2022 betrachtet, exklusive 2020 und 2021 aufgrund der ­Covid-19-Pandemie. Es wurden nur die Disziplinen Original- und Altstadt-GP betrachtet, um den Fokus auf Langdistanzen zu legen.

Patientendaten

Die Patientendaten wurden anhand der jährlichen Schlussberichte des Betreuungsteams erhoben, in denen alle im Zielraum behandelten Personen erwähnt wurden. Es wurden die Anzahl der Patient:innen, Hospitalisationen und Todesfälle erfasst. Die Anzahl der behandelten Kinder wurde aufgrund des Fokus auf Langstrecken weggelassen, da die meisten behandelten Kinder den kurzen Bären-GP absolvierten.
Die Betreuung im Streckenverlauf wurde durch die Sanitätspolizei abgedeckt. Es sind keine vollständigen Datensätze verfügbar. Lediglich die Zahlen für das Jahr 2022 liegen exemplarisch vor.

Daten der Läufer:innen

Die Organisatoren haben eine Liste mit der Anzahl der angemeldeten, gestarteten und klassierten Personen beim Wettkampf zur Verfügung gestellt. Die letzten beiden Angaben wurden mittels Chip-Zeitmessung erfasst.

Wetterdaten

Die Wetterdaten der Bodenmessstation Bern Bollwerk im Zeitraum von 15.00 bis 18.00 Uhr des jeweiligen Lauftags wurden aus dem Datenportal von Meteo Schweiz bezogen. Der Hitzeindex wurde mithilfe des Rechners «omni calculator» [7] aus dem Internet ermittelt.

Datenanalyse

In der Datenanalyse wurden der Anteil der Zwischenfälle und der Mittelwert der Wetterparameter pro Austragungsjahr in einem Punktdiagramm gegenübergestellt. Anschliessend wurde der Korrelationskoeffizient mithilfe der Pearson-Formel berechnet. Dabei wurde das Programm Microsoft Excel verwendet.

Resultate

Zwischenfälle

Im Zielbereich wurden über alle elf Austragungen 441 Zwischenfälle und 24 Hospitalisationen dokumentiert. Das entspricht einem Anteil von 1,85 Zwischenfällen pro 1000 Startenden, wovon 0,1 pro 1000 Startende hospitalisiert wurden. Über den gesamten Beobachtungszeitraum traten 2 Todesfälle bei 238 708 Startenden auf.
Im Streckenverlauf des Jahres 2022 wurden 34 Zwischenfälle mit 19 Hospitalisationen registriert. Zusammen mit den Zahlen aus dem Zielbereich ergibt sich für diese Austragung eine Zwischenfallsrate von 5,12 und eine Hospitalisationsrate von 1,61 pro 1000 Startenden.

Korrelation mit Wetterparametern

Es konnten gute Korrelationen mit dem Hitzeindex (r = 0,795), der Lufttemperatur (r = 0,794), der Globalstrahlung (r = 0,737) und der relativen Luftfeuchtigkeit (r = -0,731) aufgezeigt werden. Hingegen wiesen die Windgeschwindigkeit (r = 0,446), der Niederschlag (r = –0,312) und der Taupunkt (r = –0,278) schlechte Korrelationen auf. Der Hitzeindex (r2 = 0,632), die Lufttemperatur (r2 = 0,630), die Globalstrahlung (r2 = 0,543) und die relative Luftfeuchtigkeit (r2 = 0,535) erreichten ein Bestimmtheitsmass r2 von über 0,5 (siehe Abb. 1).

Diskussion

Zwischenfallshäufigkeit in der Literatur

Für einen Vergleich der Zwischenfallsrate mit der Literatur wurden mehrere Arbeiten herangezogen [4,8–13]. Wenn keine Angaben zur Anzahl der Startenden vorlagen, wurde angenommen, dass 90% aller gemeldeten Personen an den Start gingen. In Breslow et al. [13] wurde die Anzahl der Klassierten mit der Anzahl der Startenden gleichgesetzt. Insgesamt ergibt sich eine Anzahl von 455 033 Startenden und 7933 Zwischenfällen, was einer mittleren Rate von 17,43 Zwischenfällen pro 1000 Startenden entspricht.

Risikoeinschätzung GP Bern

Beim Vergleich des Anteils von Zwischenfällen im Zielbereich des GP Bern (1,85/1000 Startende) mit dem Vergleichswert aus der Literatur (17,43 pro 1000 Startende) weist der GP Bern deutlich weniger Zwischenfälle auf.
Eine mögliche Erklärung dafür ist sicher die auf den Zielraum beschränkte Patientenerfassung. Bei einem Vergleich der Patientenzahlen von 2022 zwischen dem Streckenverlauf (2,49 pro 1000 Startende) und dem Zielbereich (2,63 pro 1000 Startende) traten beiderseits nahezu gleich viele Zwischenfälle auf. Es ist zu beachten, dass dies das wärmste Austragungsjahr im erfassten Zeitraum war. Dadurch ist anzunehmen, dass aufgrund der höheren Temperaturen auf der Strecke vergleichsweise mehr Menschen an ihre Grenzen gekommen sind. Daher wird der Anteil des Streckenverlaufs gegenüber dem Zielbereich als überdurchschnittlich hoch eingeschätzt. Die tatsächliche Zwischenfallsrate über den gesamten Beobachtungszeitraum dürfte somit irgendwo zwischen der Rate im Zielbereich und einer Verdoppelung derselben liegen, sprich zwischen 1,85 und 3,7 Zwischenfällen pro 1000 Startenden.
Unter den Vergleichsarbeiten sind einige über die Marathondistanz vertreten. Möglicherweise erklären die unterschiedlichen Laufdistanzen die Diskrepanz. Die Arbeiten über 10 km (6,2 pro 1000 Klassierte) [13], 10 km und 21 km gemischt (2,23 pro 1000 Gemeldete) [12] sowie 21 km (5,14 pro 1000 Startende) [4] weisen mit dem GP Bern ähnliche Distanzen auf. Bei der zweitgenannten Arbeit (2,23 pro 1000 Gemeldete) ist anzumerken, dass viele Armeeangehörige teilnahmen und ihr somit aufgrund der selektionierten Population weniger Bedeutung beigemessen wird. Insgesamt dürfte die Laufdistanz einen Grossteil der Differenz erklären, aber der GP Bern weist mit einer Rate von 1,85–3,7 Fällen pro 1000 Startende immer noch ein geringeres Risiko auf. Der GP Bern kann als risikoarmer Laufevent gelten.
Hinsichtlich des Anteil an Hospitalisationen erreichen Arbeiten über vergleichbare Distanzen ähnliche Ergebnisse [13]. Da die Zahlen des Streckenverlauf im Jahr 2022 aufgrund der Hitze sehr aussergewöhnlich waren, kann damit keine repräsentative Hochrechnung durchgeführt werden. Bei der Anzahl der Todesfälle ist keine Annäherung mit dem Streckenverlauf erforderlich, da alle Fälle definitiv erfasst wurden. Das Review von Waite et al. untersucht in der Literatur plötzliche Herztode bei Marathons und findet eine Häufigkeit von 0,6–1,9 pro 100 000 Athlet:innen [14]. Mit 0,84 Todesfällen pro 100 000 Startenden liegt der GP Bern trotz der deutlich kürzeren Distanz in dieser Spannbreite. Ob die Laufdistanz auch auf die Todesfälle einen Einfluss hat, bleibt aufgrund der – zum Glück! – geringen Anzahl offen.

Korrelation Wetterparameter und Zwischenfallsrate

Für den Vergleich wird die Arbeit von DeMartini et al. [15] herangezogen. Diese zeigt die Korrelationen zwischen Hitze­krankheiten und Zwischenfällen beim Falmouth Road Race, einem 11,3 km langen Rennen im Hochsommer. Dabei wurden Werte für den Hitzeindex (r2 = 0,758), die Temperatur (r2 = 0,707) und die relative Luftfeuchtigkeit (r2 = 0,216) ermittelt.
Sowohl die Vergleichsarbeit als auch diese Arbeit erzielen die beste Korrelation für den Hitzeindex. Die Formel für den Hitzeindex ist bei Verhältnissen über 26,7 °C und 40% Luftfeuchtigkeit validiert und daher für die Bedingungen am GP Bern nicht anwendbar. Die Lufttemperatur weist erwartungsgemäss in beiden Arbeiten gute Korrelationen auf und hat somit eine entscheidende Bedeutung auf die Zwischenfallsrate. Es wurde ein Zusammenhang mit der Globalstrahlung erwartet und gezeigt, jedoch konnte dieser nicht mit der Literatur verglichen werden.
In Bezug auf die relative Luftfeuchtigkeit besteht eine Diskrepanz. Der GP Bern zeigt bei Temperaturen von 9,6 °C bis 24,7 °C eine gute negative Korrelation (siehe Abb. 1), während das Falmouth Road Race (17,2–27,7 °C) eine schlechte positive Korrelation aufweist. Aufgrund des Einflusses der Luftfeuchtigkeit auf die physiologische Kühlfunktion «Schwitzen» und somit das Gesundheitsrisiko wurde eine positive Korrelation erwartet. Aus den Zahlen geht hervor, dass die Luftfeuchtigkeit bei moderaten Temperaturen nur einen geringen Einfluss hat. Möglicherweise hat in diesem Bereich die Thermoregulation durch die Umgebungstemperatur einen grösseren Einfluss als das Schwitzen. Der GP Bern findet im kühl-regnerischen Frühling statt, wodurch tiefere Temperaturen und höhere relative Luftfeuchtigkeit herrschen. Die negative Korrelation kommt somit durch den Zusammenhang zwischen der Lufttemperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit zustande. Beim wärmeren Falmouth Road Race dürfte die relative Luftfeuchtigkeit eine grössere Rolle spielen, was zum anderen Ergebnis führt.

Akklimatisation

Ein weiterer relevanter Faktor stellen die Temperaturschwankungen im Frühling dar, die mitunter über 10 °C Unterschiede zwischen dem Renntag und den Tagen davor betragen können. Die entsprechenden Anpassungen des Körpers werden Wärmeakklimatisierung bezeichnet und sind hinlänglich bekannt dafür, dass sie die Leistung verbessern können [16]. In der Literatur wird in kurzfristige (<7 Tage), mittelfristige (8–14 Tage) und langfristige (≥14 Tage) Wärmeakklimatisierungen unterschieden, wobei die Dauer und das Ausmass der einzelnen physiologischen Anpassungen noch nicht restlos geklärt sind [17]. Inwieweit diese Akklimatisierungsprozesse die Zwischenfallsrate beim im Frühling stattfindenden GP Bern beeinflussen, kann nicht genau beziffert werden, ihr Einfluss ist aber unbestritten.

Limitation

Die Aussagekraft der Arbeit ist limitiert durch die retrospektive Auswertung der Daten und die weitgehend fehlenden Datensätze zum Streckenverlauf. Zudem sind durch die gemeinsame Betrachtung des 4,7-km- und 16-km-Rennens keine spezifischen Aussagen möglich. Stärken der Arbeit sind die grosse Beobachtungsgruppe sowie -periode und die genaue Erhebung der Wetterdaten.

Praktische Implikationen

• Im Vergleich zu ähnlich langen Rennen weist der GP Bern eine niedrige Zwischenfallsrate und somit ein geringes Gesundheitsrisiko auf.
• Die Lufttemperatur ist der prädiktivste Wetterparameter für das Zwischenfallsrisiko bei gemässigten Temperaturen, bei denen die meisten Laufveranstaltungen in der Schweiz stattfinden.
• Erst bei für Läufer:innen sehr heissen Temperaturen gewinnt die relative Luftfeuchtigkeit an Einfluss auf die Zwischenfallsrate.

Interessenskonflikt

Es werden keine Interessenskonflikte deklariert.

Dank

Herzlichen Dank an den Verein GP Bern, Christoph Fankhauser von der Sanitätspolizei Bern und MeteoSchweiz für die bereitgestellten Daten. Ebenfalls vielen Dank an Professor Thomas Sauter für das kritische Durchlesen und seine Anregungen beim Verfassen des Manuskripts.

Corresponding author

Dominik Mohr
E-Mail: dominik.mohr@rsnweb.ch

Referenzen

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