Ultramarathon-induziertes Hornhautödem

Auf einen Blick

Auf einen Blick

• Das Ultramarathon-induzierte Hornhautödem (UMICE) ist ein vorübergehendes Hornhautödem, das während längerer körperlicher Anstrengung auftritt.
• Es äußert sich in einer schmerzlosen, fortschreitenden Verschwommenheit des Sehens und bildet sich in der Regel innerhalb weniger Stunden nach Beendigung der Belastung zurück.
• Als Ursache wird eine Ansammlung von Laktat in der Hornhaut vermutet.
• Zur Vorbeugung werden das Tragen einer Schutzbrille und die Verwendung von befeuchtenden Augentropfen empfohlen.
• Langzeitfolgen für die Hornhaut sind unbekannt und weitere Forschung ist erforderlich.

1. Was ist ein Ultramarathon-induziertes Hornhautödem?

Das Ultramarathon-induzierte Hornhautödem (ultramarathon-induced corneal edema: UMICE) ist ein Hornhautödem, das während längerer körperlicher Anstrengung wie einem Ultramarathon (über 42,2 km) auftritt¹. Es handelt sich um einen vorübergehenden Zustand, der sich in der Regel innerhalb weniger Stunden nach Beendigung der Belastung zurückbildet².

Es wurde hauptsächlich bei Ultramarathon-Laufwettbewerben berichtet, kann aber auch bei anderen Ausdauersportarten wie Radfahren oder Skilanglauf auftreten¹. In einer Studie von Høeg et al. mit 173 Ultramarathonläufern betrug die durchschnittliche Laufstrecke beim Auftreten der Sehstörung 73 ± 40 km, und die am häufigsten genannte Wettkampfdistanz war 161 km (46,8 %)².

Risikofaktoren

• Zustand nach refraktiver Hornhautchirurgie: Ein früherer Eingriff wie LASIK wird als vermuteter Risikofaktor genannt. In der Studie von Høeg et al. hatten Läufer mit Sehstörungen fast doppelt so häufig einen solchen Eingriff wie die Kontrollgruppe (23,7 % vs. 12,1 %, P < 0,001)².
• Windexposition: Äußere Umweltfaktoren, die die Hornhaut belasten, stellen ein Risiko dar¹.
• Hornhautdystrophie / verminderte Hornhautendothelzellen: Eine Beteiligung als Risikofaktor wurde nicht untersucht.

Q Kann ein Hornhautödem auch bei einem normalen Marathon auftreten?

A

UMICE wird hauptsächlich bei Ultramarathon-Distanzen (über 42,2 km) berichtet. Ein Auftreten bei einem normalen Marathon (42,195 km) oder kürzeren Ausdauersportarten ist nicht ausgeschlossen, aber die berichteten Fälle konzentrieren sich auf Ultramarathons. Es wird angenommen, dass eine ausreichend lange körperliche Anstrengung erforderlich ist, um die Laktatkonzentration auf ein auslösendes Niveau zu steigern, wobei die Wettkampfdauer ein wichtiger Faktor ist.

2. Hauptsymptome und klinische Befunde

Subjektive Symptome

• Verschwommenes Sehen : allmähliches, schmerzloses Auftreten von verschwommenem Sehen auf einem oder beiden Augen². Kann zu schwerer Sehverschlechterung führen³.
• Keine Schmerzen oder Lichtscheu : wichtiges Merkmal der UMICE, hilfreich für die Differentialdiagnose².

Klinische Befunde (vom Arzt bei der Untersuchung festgestellt)

• Hornhautödem : Trübung und Verdickung des Hornhautstromas im Spaltlampenmikroskop³.
• Descemet-Falten : leichte Faltenbildung der Descemet-Membran, begleitend zum Hornhautödem möglich¹.
• Leichte konjunktivale Injektion : das Auge erscheint normalerweise nicht gerötet, kann aber eine leichte konjunktivale Injektion aufweisen.
• Vorübergehend : Die Befunde verschwinden innerhalb weniger Stunden (Median 3,5 h, Bereich 0–48 h) nach Beendigung der Belastung, sodass sie bei der Untersuchung oft bereits abgeklungen sind².

3. Ursachen und Risikofaktoren

Laktatakkumulationstheorie

Nach der derzeit führenden Hypothese wird UMICE durch die Ansammlung von Laktat in der Hornhaut verursacht¹. Laktat ist ein bekannter Metabolit des Hornhautstoffwechsels, und seine Anreicherung im Stroma erhöht den osmotischen Druck und zieht Wasser an¹.

Hypothese zum Pathomechanismus

Äußerer Hornhautstress (Wind, Schweiß) steigert die Laktatproduktion in der Hornhaut. Hinzu kommt ein systemischer Laktatanstieg im Blut und Kammerwasser durch lang anhaltende körperliche Anstrengung, was zu Laktatakkumulation und Hornhautödem führt. Moshirfar et al. schlagen eine multifaktorielle Hypothese vor, bei der gesteigerte Glykolyse, erhöhtes Laktat im Kammerwasser und oxidativer Stress synergistisch die normale Regulationsfunktion des Hornhautendothels beeinträchtigen¹.

Prävention und tägliche Pflege

Teilnehmern von Ultramarathons wird empfohlen, Schutzbrillen (Schwimmbrillen oder Sonnenbrillen) zu tragen und befeuchtende Augentropfen zu verwenden. Bei Personen, die bereits eine UMICE erlitten haben und erneut an einem ähnlichen Rennen teilnehmen, wurde über ein Wiederauftreten berichtet, daher ist eine gründliche Prävention besonders wichtig. Bei Auftreten von verschwommenem Sehen sollte das Training aus Sicherheitsgründen abgebrochen werden.

4. Diagnose und Untersuchungsmethoden

Die UMICE wird klinisch anhand der charakteristischen Situation (Auftreten während eines Ultramarathons), der Symptome (schmerzloses, fortschreitendes verschwommenes Sehen) und der schnellen Erholung nach Beendigung der Belastung diagnostiziert ². Zum Zeitpunkt der ärztlichen Vorstellung sind die Symptome oft bereits weitgehend zurückgebildet, und es können nur noch geringe Falten der Descemet-Membran verbleiben ³. Eine Studie an 8 asymptomatischen Läufern, die ein 161-km-Rennen absolvierten, zeigte keine signifikanten Veränderungen der Hornhautdicke, des Augeninnendrucks oder der Sehschärfe vor und nach dem Rennen ⁴.

Differenzialdiagnose

Differenzialdiagnose	Abgrenzungsmerkmale
Akutes Hornhautödem	Schmerzen, Photophobie, Erholung über Wochen
Akuter Glaukomanfall	Schmerzen, Rötung, erhöhter Augeninnendruck
Pigmentdispersionssyndrom	Krukenberg-Spindel, Irisatrophie
Uhthoff-Phänomen	Keine Hornhauttrübung, Vorgeschichte einer demyelinisierenden Erkrankung
Trockenes Auge	Fremdkörpergefühl, keine Hornhauttrübung
Hornhautvereisung	Auftreten in Kälte, schmerzhaft

Q Welche Erkrankungen sind wichtig für die Differenzialdiagnose der UMICE?

A

Das Pigmentdispersionssyndrom kann während des Sports Irispigment freisetzen, was zu erhöhtem Augeninnendruck und verschwommenem Sehen führt und somit ein ähnliches klinisches Bild wie die UMICE hervorrufen kann. Die Krukenberg-Spindel, die radförmige Irisatrophie und eine übermäßige Pigmentierung des Trabekelwerks sind wegweisend für die Differenzierung. Auch das akute Hornhautödem bei Keratokonus zeigt eine rasche Hornhauttrübung, geht aber mit Schmerzen und Photophobie einher und benötigt Wochen zur Erholung, was es von der UMICE unterscheidet. Das Uhthoff-Phänomen (belastungsinduzierte Sehstörung bei Optikusneuritis) wird durch das Fehlen einer Hornhauttrübung abgegrenzt.

5. Standardtherapie

Akutmanagement

Bei bereits eingetretener UMICE ist das Beenden der sportlichen Aktivität die einzig bekannte wirksame Behandlung¹. Nach Beendigung bildet sich das Hornhautödem in der Regel innerhalb weniger Stunden (Median 3,5 Stunden) spontan zurück². Moshirfar et al. berichten, dass bei Bedarf 5%ige hypertonische Kochsalzlösung-Augentropfen die Wiederherstellung der Hornhauttransparenz fördern können¹.

Prävention

• Schutzbrillen : Das Tragen von Schutzbrillen oder Sonnenbrillen, die die Hornhaut vor Wind, UV-Licht und äußeren Umwelteinflüssen schützen, gilt als wirksamste vorbeugende Maßnahme bei langanhaltenden Ausdauersportarten¹.
• Benetzende Augentropfen : Werden zum Schutz der Hornhautoberfläche verwendet³.

Rezidivprophylaxe

UMICE ist rezidivierend; betroffene Läufer erleben die gleichen Symptome im Median nach 2 Rennen². Die Verwendung von Schutzbrillen und benetzenden Augentropfen wird empfohlen.

Behandlungshinweise

Die durch UMICE verursachte verschwommene Sicht kann während des Rennens zu körperlichen Verletzungen führen. Bei Sehverschlechterung brechen Sie die sportliche Aktivität aus Sicherheitsgründen sofort ab. Langzeitwirkungen auf die Hornhaut sind unbekannt, und es wurde nicht untersucht, ob wiederholte UMICE kumulative Schäden an der Hornhaut verursachen.

Q Gibt es vorbeugende Maßnahmen gegen UMICE?

A

Das Tragen von Schutzbrillen (Schutzbrillen oder Sonnenbrillen) und die Verwendung von befeuchtenden Augentropfen werden als vorbeugende Maßnahmen empfohlen. Die Verringerung der Windexposition reduziert die äußere Belastung der Hornhaut und kann die Zunahme der Laktatproduktion hemmen. Allerdings gibt es noch keine klinischen Studien, die die Wirksamkeit dieser Maßnahmen belegen. Teilnehmer mit einer Vorgeschichte von refraktiver Hornhautchirurgie wie LASIK benötigen besondere Vorsicht.

6. Pathophysiologie und detaillierte Entstehungsmechanismen

Laktatstoffwechsel in der Hornhaut

Die Hornhaut ist ein gefäßloses Gewebe, dessen Sauerstoffversorgung hauptsächlich über den Tränenfilm und das Kammerwasser erfolgt. Das Hornhautepithel und das Stroma produzieren Laktat durch anaerobe Glykolyse. Normalerweise wird das produzierte Laktat durch die Pumpfunktion des Hornhautendothels und Diffusion in das Kammerwasser ausgeschieden¹.

Pathologische Hypothese der UMICE

Längere körperliche Anstrengung erhöht die systemische Laktatproduktion, und der Anstieg der Laktatkonzentration im Kammerwasser behindert die Ausscheidung von Laktat aus der Hornhaut in das Kammerwasser¹. Gleichzeitig erhöhen äußere Belastungen wie Wind, Schweiß und vermindertes Blinzeln die lokale Laktatproduktion in der Hornhaut. Die Ansammlung von Laktat im Hornhautstroma erhöht den osmotischen Druck und zieht Wasser an, und oxidativer Stress sowie Hypoxie beeinträchtigen die Regulationsfunktion des Hornhautendothels, was zu einem fortschreitenden Hornhautödem führt¹.

Nach Beendigung der Bewegung sinkt die systemische Laktatproduktion schnell. Das Laktat in der Hornhaut wird ebenfalls ausgeschieden, die endotheliale Pumpfunktion erholt sich und das Hornhautödem bildet sich zurück².

Haftungsausschluss für medizinische Informationen

Der Inhalt dieses Artikels dient der Information von medizinischem Fachpersonal und stellt keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen dar. Klinische Entscheidungen sollten vom behandelnden Arzt je nach Zustand des Patienten getroffen werden.

8. Referenzen

1. Moshirfar M, Ding Y, Ronquillo Y, Birdsong OC, Murri MS. Ultramarathon-Induced Bilateral Corneal Edema: A Case Report and a Review of the Literature. Ophthalmol Ther. 2018;7(1):197-202. doi:10.1007/s40123-018-0125-y. PMID: 29536349; PMCID: PMC5997605.
2. Høeg TB, Corrigan GK, Hoffman MD. An investigation of ultramarathon-associated visual impairment. Wilderness Environ Med. 2015;26(2):200-204. doi:10.1016/j.wem.2014.10.003. PMID: 25728559.
3. Lindström BE, Høeg TB. Ultramarathon-induced Corneal Edema-A Case Report. Curr Sports Med Rep. 2021;20(1):13-15. doi:10.1249/JSR.0000000000000796. PMID: 33395125.
4. Høeg TB, Corrigan GK, Hoffman MD. Eye function and physiology following a 161-km foot race. Res Sports Med. 2018;26(4):500-504. doi:10.1080/15438627.2018.1492394. PMID: 29957073.

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