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Hypothermie

Krankheit
Klassifikation nach ICD-10
R68.0 Hypothermie, nicht in Verbindung mit niedriger Umgebungstemperatur
P80.- Hypothermie beim Neugeborenen
T68 Hypothermie (Hypothermie durch Unfall)
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ICD-10 online (WHO-Version 2019)

Die Hypothermie (von altgriechisch ὑπό hypó, ‚unter‘, und θερμός thermós, ‚warm‘) oder Untertemperatur durch – oft synonym gebraucht – Unterkühlung ist ein Zustand mit abnorm niedriger, unternormaler Körpertemperatur von Lebewesen. Sie tritt nach Kälteeinwirkung auf den Körper auf, wenn dessen Wärmeproduktion über längere Zeit geringer war als die Wärmeabgabe, sowie – selten – als Störung der Temperaturregulation durch den Hypothalamus.[1] Die Unterkühlung, bei Menschen auf unter 35 Grad Celsius, kann Gesundheitsschäden oder durch Versagen lebenswichtiger Organsysteme den Tod (Kältetod) herbeiführen. Bei nur lokalen Kälteeinwirkungen kommt es zu Erfrierungen. Bei Unfällen am Wasser oder im Gebirge haben die Helfer in der Wasserrettung und dem Bergrettungsdienst immer auch von einer Unterkühlung des Patienten auszugehen.

In der Medizin wird im Operationssaal, auf Intensivstationen und in der Neonatologie[2] in speziellen Fällen eine (beabsichtigte) milde therapeutische Hypothermie oder tiefe Hypothermie durchgeführt.

Wärmeregulation des Körpers

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Gut zu wissen, Wann wird Kälte gefährlich – Tagesschau

Der menschliche Körper hat die Fähigkeit, seine Körpertemperatur auch bei Schwankungen der Umgebungstemperatur konstant bei rund 37 °C zu halten, was man als Thermoregulation bezeichnet. Dieser Normalwert unterliegt geringen Schwankungen je nach Tätigkeit und Tageszeit. Hierzu zählen die verstärkte Wärmeabgabe bei körperlicher Anstrengung und die Wärmeproduktion durch Kältezittern, beispielsweise in Form von Schüttelfrost bei beginnendem Fieber.

Stadien und Symptome der Hypothermie

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Folgende (nicht einheitlich verwendete)[3] Stadien der Hypothermie bzw. Unterkühlung werden unterschieden:[4]

Stadium Körpertemperatur Symptome
Milde Hypothermie 32–35 °C Muskelzittern, Trennung von Körperschale/-kern, Tachykardie, Tachypnoe, Vasokonstriktion, nach einiger Zeit: Apathie, Ataxie, Beeinträchtigung des Urteilsvermögens
Mittelgradige Hypothermie 28–32 °C Bewusstseinseintrübung, Bradykardie, erweiterte Pupillen, verminderter Würgereflex, Aufhören von Muskelzittern, Hyporeflexie, Hypotonie, Kälteidiotie
Schwere Hypothermie unter 28 °C Bewusstlosigkeit, Kreislaufstillstand, verminderte Hirnaktivität im EEG, Lungenödem, starre Pupillen, Herzrhythmusstörungen, Atemstillstand

Milde Hypothermie

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Der Körper versucht bei einer (in der Regel rektal gemessenen) Körpertemperatur von 32 bis 35 °C die Körperkerntemperatur konstant zu halten und produziert Wärme durch automatisiertes Muskelzittern. Zusätzlich ziehen sich die Blutgefäße in den Extremitäten zusammen und verringern die Durchblutung der äußeren Körperregionen (Zentralisation). Es entsteht eine Schale, in der das kalte Blut bleibt. Ein Wärmeaustausch zwischen Schale und Körperkern findet dann kaum noch statt.

Mittelgradige Hypothermie

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Das Bewusstsein des Patienten trübt immer mehr ein. Diese Bewusstseinsstörung kann so weit gehen, dass man von Kälteidiotie spricht. Es kommt auch zu einer Abschwächung der Reflexe (Hyporeflexie), und das Muskelzittern hört auf.

Schwere Hypothermie

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Sinkt die Temperatur auf weniger als 28 °C ab, kommt es zum Verlust des Bewusstseins, einem unregelmäßigen und abgeschwächten Puls, später zu einem Atem- und Kreislaufstillstand infolge von Herzrhythmusstörungen. Lichtstarre Pupillen und Lähmung der Muskulatur kommen hinzu. Bei Körpertemperaturen unter 28 °C ist es nur noch schwer möglich, eindeutig zu bestimmen, ob die unterkühlte Person noch lebt oder bereits tot ist. Die Atmung in diesem Status kann zu abgeflacht, der Puls zu langsam und zu schwach sein, vor allem in den wenig durchbluteten Extremitäten. Einfache Methoden wie Erfühlen des Pulses oder der Atmung sind dann nicht zuverlässig. Gelegentlich wird der Begriff Scheintod in diesem Zustand verwendet.

Ursachen

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Grundsätzlich gibt es fünf Ursachen für den Wärmeverlust des menschlichen Körpers:

  1. Konduktion (Wärmeleitung von einem wärmeren zu einem kälteren Körper)
  2. Konvektion (Wärmeabgabe an die Umgebungsluft, wird durch Wind verstärkt, s. a. Windchill)
  3. Radiation (Wärmeabstrahlung des menschlichen Körpers)
  4. Respiration (Verlust von Wärme durch das Ausatmen erwärmter Luft)
  5. Perspiration (Wärmeverlust durch Verdunsten, z. B. von Schweiß)

Neben einer niedrigen Lufttemperatur können vor allem kaltes Wasser und Wind (siehe Windchill) den Wärmeverlust des menschlichen Körpers erhöhen und, abhängig von der Einwirkungsdauer, zu einer Hypothermie führen. Typische Situationen, bei denen es zu einer Unterkühlung kommt, finden sich:

Im Wasser (Hypothermie/Unterkühlung durch Immersion)

Im Gebirge

In Höhlen

  • Nasse, unzureichende Kleidung (Straßen- und Baumwollkleidung statt Funktionswäsche, fehlender oder zu dünner Neoprenanzug in aktiven Wasserhöhlen)
  • Konstant niedrige Umgebungstemperatur (in Mitteleuropa 2 bis 8 °C je nach Höhenlage, noch weniger in Eishöhlen) bei 100 % Luftfeuchtigkeit
  • Nach Unfällen durch aufwendige, langdauernde Rettungsaktionen bzw. Wartezeit bis zum Eintreffen der Höhlenrettung

Aufenthalt in kalter Umgebung

  • Unzweckmäßige oder nasse Bekleidung
  • Einschlafen im Freien
  • Bewusstloses Liegen im Freien

Im Sport und insbesondere im Alpinismus, wo die Personen in der Regel gut ausgerüstet und vorbereitet sind, werden Erfrierungen eher durch extreme Temperaturen und Windverhältnisse verursacht, und Unterkühlungen eher durch einen unvorhergesehenen, zu langen Aufenthalt in moderat kaltem Wetter (0 bis 5 °C).[5]

Weitere Ursachen

  • Erkrankungen
  • Bewegungsarmes Verhalten (auch durch neurologische Defekte erzwungen)
  • Körperliche Überanstrengung
  • Schock
  • Alkoholgenuss: Alkohol verstärkt und beschleunigt eine Unterkühlung, da sich hier die Blutgefäße in der Haut erweitern und der Körper umso mehr Wärme an die Umgebung abführt.
  • Seltene Krankheiten: Personen, die am Shapiro-Syndrom leiden, zeigen wiederkehrende Defekte in der Thermoregulation durch den Hypothalamus. Es sind aber in jedem Fall zusätzliche Symptome zu beobachten, wie Schwitzen.[6]
  • Hypothermie kann durch Neuroleptika hervorgerufen werden. Dabei ist es häufiger bei Patienten, die Psychopharmaka wegen einer Schizophrenie bekommen, als bei Patienten, die diese Medikamente wegen anderer Gründe nehmen. Diese unerwünschte Nebenwirkung kommt zudem bei den atypischen Neuroleptika häufiger vor, als bei klassischen Antipsychotika.[7]

Sofortmaßnahmen

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Rettung aus dem Gefahrenbereich

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Die Rettung aus dem Gefahrenbereich hat schnell zu erfolgen, da der Patient weiter auskühlt.

Grundsätzlich sollte der Patient dabei möglichst nicht bewegt werden. Beispielsweise kann der Patient mit einer Korbtrage oder einem sogenannten Spine Board (Wirbelsäulenbrett) waagerecht aus dem Wasser an Bord eines Rettungsbootes gehoben werden.

Ist der Temperaturunterschied zwischen Schale und Körperkern zu groß, kommt es bei der Wiedererwärmung oder bei Bewegung des Patienten zum Temperaturausgleich, und die Kerntemperatur kann weiter absinken (Afterdrop). Dies kann zum sogenannten Bergungstod führen.

Allgemein

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Rettungskette befolgen:

  • Eigenschutz beachten und Unfallstelle absichern
  • Notruf absetzen oder veranlassen
  • Den Patienten schonend aus dem Gefahrenbereich bringen; wenn möglich in einen Raum mit Zimmertemperatur oder mindestens an einen windstillen Ort
  • Den Patienten flach lagern und wenig bewegen oder, wenn möglich, vollständig immobilisieren
  • Wärmeerhalt, d. h. Patienten mit Wolldecken zudecken oder einwickeln. Eine Rettungsdecke nie direkt auf die Haut bringen, diese ist dann wegen fehlender Isolationswirkung nutzlos. Gegebenenfalls eine Hibler-Wärmepackung anlegen.
  • Zunächst nur den Körper (entsprechend dem zentralen Kreislauf) mittels Decken etc. aufwärmen. Nicht die Extremitäten, da sonst der Bergungstod (s. u.) droht.
  • Ständige Kontrolle der Vitalfunktionen.
  • Betreuen des Patienten bis zum Eintreffen des Rettungsdienstes

Abwehrstadium

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Befindet sich der Patient noch im Abwehrstadium

  • dann kann die nasse Kleidung des Patienten vorsichtig entfernt werden, solange er zittert.
  • Bei erhaltenem Bewusstsein: warme, gezuckerte Getränke verabreichen (kein Alkohol, Kaffee oder Schwarztee).
  • Gemächliche Wiedererwärmung, z. B. mit einer Wärmflasche

Erschöpfungsstadium oder Bewusstlosigkeit

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Befindet sich der Patient im Erschöpfungs- oder Lähmungsstadium

  • dann darf dieser beim Entkleiden nicht bewegt werden (Kleidung mit Schere entfernen).
  • dürfen ausschließlich langsame Aufwärmmaßnahmen am Rumpf unternommen werden.
  • falls bewusstlos: Stabile Seitenlage
  • falls keine Atmung mehr vorhanden: Herz-Lungen-Wiederbelebung
  • dann obige Punkte befolgen

Folgemaßnahmen durch den Rettungsdienst

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  • Unbedingte Vermeidung des sogenannten Bergungstodes: Bei Opfern von Eiseinbrüchen, Lawinen etc. muss unbedingt darauf geachtet werden, die Extremitäten nicht über das Niveau des Rumpfes zu erheben, da das somit zum Herzen zurückflutende Blut einen reflektorischen Herzstillstand hervorrufen kann
  • Infusion von erwärmter NaCl- oder Ringerlösung. Auch Glucosegabe ist nach Konzentrationsmessung möglich (eventuell sogar notwendig)
  • Sauerstoffgabe und gegebenenfalls Intubation
  • Falls leblos: Fortführung der Herz-Lungen-Wiederbelebung
  • Transport in ein Krankenhaus der Maximalversorgung mit einem Rettungshubschrauber (wenn verfügbar)

Weitere Behandlung im Krankenhaus

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  • Fortführung der Herz-Lungen-Wiederbelebung
  • Erwärmung des Patienten, auch invasiv durch den Einsatz einer Herz-Lungen-Maschine

Grundsatz

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Die Wiederbelebungsmaßnahmen werden beim Transport ins Krankenhaus sowie in der Klinik fortgesetzt. Medikamente, wie beispielsweise Adrenalin, sowie die Defibrillation wirken nur ab einer bestimmten Körpertemperatur. Durch die verminderte Temperatur verlangsamt sich auch das Absterben der Hirnzellen.

Daher gilt der Grundsatz: Niemand ist tot, solange er nicht warm und tot ist.

Pathologie

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Bei einem Tod durch Unterkühlung treten in der Schleimhaut des Magens Wischnewsky-Flecken auf.

Therapeutische Hypothermie

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Hypothermie vermindert die Stoffwechselaktivität und erhöht die Ischämietoleranz der Gewebe.[8] In der Medizin wird bei größeren Operationen am Gehirn und am Herzen (wie schon in den 1950er Jahren ansatzweise geschehen[9]) eine beabsichtigte tiefe Hypothermie (deep hypothermia, auch Hypothermischer Herzstillstand) eingeleitet. Dies geschieht durch Ableitung des venösen Blutes in eine Apparatur, in der das Blut auf einen bestimmten Wert heruntergekühlt und wieder dem Blutkreislauf zugeführt wird.[10] Dies kann mit einer Herz-Lungen-Maschine geschehen.

Eine mildere therapeutische Hypothermie wird nach erfolgreicher Wiederbelebung durchgeführt, da dies den Hirnstoffwechsel vermindern und Hirnschäden verringern kann.[11][12]

Studien zum Einsatz des Verfahrens bei Schlaganfallpatienten konnten bislang keinen eindeutigen Nutzen belegen.[13]

Eine durch Unterkühlung bewirkte Schmerzunempfindlichkeit von Nerven kann, so berichtet etwa zu Beginn des 19. Jahrhunderts von dem Chirurgen Dominique Jean Larrey, schmerzhafte Eingriffe bis hin zu Amputationen ermöglichen.[14]

Siehe auch: Kryotherapie (Kältetherapie)

Science Fiction

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In Medizin und Futurologie wird über die Nutzung des Kälteschlafs auch zur Überbrückung von Epochen diskutiert; Personen werden in den Kälteschlaf versetzt und altern daher wesentlich langsamer. Nach einigen Jahrzehnten wird der Organismus wieder auf volle Leistung aktiviert. Dies ist jedoch bisher nur eine Theorie, in der Praxis scheiterten alle derartigen Versuche.

Extremfälle

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Als extreme, wissenschaftlich belegte Unterkühlung gilt eine Körpertemperatur von 13,7 °C, die 1999 bei einem Unfallopfer gemessen wurde. Dennoch konnte das Opfer Anna Bågenholm aufgrund besonderer Umstände laut einem Bericht des Spiegels ohne bleibende Schäden reanimiert werden.[15] Ein 2-jähriges Kind mit einer Körpertemperatur von 11,8 °C konnte ohne bleibende Schäden erfolgreich reanimiert werden.[16]

Die bisher niedrigste belegte Körpertemperatur mit Erwachen ohne bleibende Schäden beträgt 4,2 °C. Hierbei handelt es sich um einen 39-jährigen Patienten, der während einer Gehirnoperation am Duke University Medical Center in North Carolina in den 1960er Jahren künstlich über eine Herz-Lungen-Maschine gekühlt wurde, um einen Herzstillstand hervorzurufen. Die Kühlung erfolgte mit 1 °C pro Minute direkt über das Blut und der Patient wurde künstlich beatmet und damit nicht mit einer im Freien aufgetretenen Hypothermie vergleichbar.[17]

Tiere

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Wechselwarme (poikilotherme) Tiere verharren in Kälteperioden in Kältestarre. Es handelt sich hierbei um einen reversiblen Prozess, durch den die Lebensfunktionen von einem Organismus auf ein Minimum heruntergefahren werden und der insbesondere beim Überwintern eine wichtige Rolle spielt.

Bestimmte homoiotherme Tiere – manche Säugetiere und wenige Vögel – fallen in Kälteperioden unter Herabsetzung ihrer Körpertemperatur in einen lang währenden Ruhezustand. Dieser naturgegebene Winterschlaf wird auch Hibernation genannt.

Siehe auch

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Literatur

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  • J. Biem, N. Koehncke, D. Classen, J. Dosman: Out of the cold: management of hypothermia and frostbite. In: CMAJ. 2003 Feb 4;168(3), S. 305–311. Review. PMID 12566336
  • Robert R. Kempainen, Douglas D. Brunette: The evaluation and management of accidental hypothermia. In: Respiratory Care. 2004 Feb; 49(2), S. 192–205. Review. PMID 14744270 (PDF; 1 MB)
  • Lynne McCullough, Sanjay Arora: Diagnosis and treatment of hypothermia. In: Am Fam Physician. 2004 Dec 15; 70(12), S. 2325–2332. Review. PMID 15617296
  • Pschyrembel Klinisches Wörterbuch. Begründet von Willibald Pschyrembel. Bearbeitet von der Wörterbuchredaktion des Verlags. 255. Auflage. De Gruyter, Berlin 1986, ISBN 978-3-11-018534-8, S. 757.
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Wikibooks: Erste Hilfe bei Unterkühlung – Lern- und Lehrmaterialien
Wiktionary: Hypothermie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

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  1. ↑ Eintrag zu Hypothermie. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 6. April 2021.
  2. ↑ rme: Neonatologie: Hypothermie mildert Schäden bei Asphyxie. Deutsches Ärzteblatt, 1. Oktober 2009, archiviert vom Original am 17. März 2015; abgerufen am 2. Februar 2015.
  3. ↑ Reinhard Larsen: Anästhesie und Intensivmedizin in Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie. (1. Auflage 1986) 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg/New York u. a. 1999, ISBN 3-540-65024-5, S. 100 und 164 (dort vier Hypothermiegrade).
  4. ↑ L. McCullough, S. Arora: Diagnosis and treatment of hypothermia. (Memento des Originals vom 24. Juli 2008 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.aafp.org In: Am Fam Physician. 2004 Dec 15;70(12), S. 2325–2332. Review. PMID 15617296
  5. ↑ Mountaineering - The Freedom of the Hills. The Mountaineers Books, 2010, ISBN 978-1-59485-138-4, S. 592.
  6. ↑ Eintrag zu Spontane periodische Hypothermie. In: Orphanet (Datenbank für seltene Krankheiten), abgerufen am 27. Juli 2024.
  7. ↑ P. Schweikert-Wehner: Hypothermie durch Neuroleptika. Band 66 / 2. Mediengruppe Oberfranken - Fachverlage GmbH & Co. KG, 2023, ISSN 0020-9570, S. 347–349.
  8. ↑ Reinhard Larsen: Anästhesie und Intensivmedizin in Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie. (1. Auflage 1986) 5. Auflage. Springer, Berlin/Heidelberg/New York u. a. 1999, ISBN 3-540-65024-5, S. 97–106.
  9. ↑ Ernst Kern: Sehen – Denken – Handeln eines Chirurgen im 20. Jahrhundert. ecomed, Landsberg am Lech 2000. ISBN 3-609-20149-5, S. 109.
  10. ↑ Veronika Hackenbroch: Herzstillstand bei 28 Grad. Der Spiegel, Heft 27/2010, 5. Juli 2010, abgerufen am 12. Dezember 2011.
  11. ↑ Hypothermia after Cardiac Arrest Study Group: Mild therapeutic hypothermia to improve the neurologic outcome after cardiac arrest. In: N Engl J Med. 2002 Feb 21, 346(8), S. 549–556. PMID 11856793
  12. ↑ Jasmin Arrich, Nikola Schütz, Julia Oppenauer, Janne Vendt, Michael Holzer, Christof Havel, Harald Herkner: Hypothermia for neuroprotection in adults after cardiac arrest. In: Cochrane Database of Systematic Reviews. Band 2023, Nr. 6, 22. Mai 2023, doi:10.1002/14651858.CD004128.pub5, PMID 37217440, PMC 10202224 (freier Volltext) – (wiley.com [abgerufen am 12. Mai 2024]).
  13. ↑ van der Worp HB et al.: Therapeutic hypothermia for acute ischaemic stroke. Results of a European multicentre, randomised, phase III clinical trial. In: European Stroke Journal. 2019, doi:10.1177/2396987319844690.
  14. ↑ H. Orth, I. Kis: Schmerzbekämpfung und Narkose. In: Franz Xaver Sailer, Friedrich Wilhelm Gierhake (Hrsg.): Chirurgie historisch gesehen. Anfang – Entwicklung – Differenzierung. Dustri-Verlag, Deisenhofen bei München 1973, ISBN 3-87185-021-7, S. 1–32, hier: S. 24.
  15. ↑ Klaus von Brinkbäumer: Ein perfekter Unfall. In: Der Spiegel. Nr. 8, 2007, S. 64–68 (online).
  16. ↑ Tomasz Darocha, Paweł Podsiadło, Maciej Polak, Hubert Hymczak, Łukasz Krzych, Janusz Skalski, Anna Witt-Majchrzak, Ewelina Nowak, Krzysztof Toczek, Szymon Waligórski, Aleksandra Kret, Dominik Drobiński, Barbara Barteczko-Grajek, Wojciech Dąbrowski, Romuald Lango, Beata Horeczy, Tomasz Romaniuk, Tomasz Czarnik, Mateusz Puślecki, Krzysztof Jarmoszewicz, Tomasz Sanak, Robert Gałązkowski, Rafał Drwiła, Sylweriusz Kosiński: Prognostic Factors for Nonasphyxia-Related Cardiac Arrest Patients Undergoing Extracorporeal Rewarming - HELP Registry Study. In: Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. Band 34, Nr. 2, 1. Februar 2020, ISSN 1053-0770, S. 365–371, doi:10.1053/j.jvca.2019.07.152, PMID 31932022 (jcvaonline.com [abgerufen am 9. Januar 2023]).
  17. ↑ Ken Zafren, Peter Paal, Hermann Brugger, Raimund Lechner: Induced Hypothermia to 4.2°C with Neurologically Intact Survival: A Forgotten Case Series. In: Wilderness & Environmental Medicine. Band 31, Nr. 3, September 2020, S. 367–370, doi:10.1016/j.wem.2020.02.003 (elsevier.com [abgerufen am 9. Januar 2023]).
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