Luftschadstoffe als Belastungsfaktor für die

Dr. Hans Jörg Baumann
Sektion Pneumologie
II. Medizinische Klinik - UKE
Luftschadstoffe als
Belastungsfaktor fü̈r die
menschliche Gesundheit
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London Fog
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Welche Luftschadstoffe
spielen eine Rolle?
Schadstoff
Effekte auf die Gesundheit
Kohlenmonoxid
(CO)
Kopfschmerzen, Aufmerksamkeitsstörung,
kardiale Störungen, Herz-Gefäß-Krankheiten,
Störung der vorgeburtlichen Kindesentwicklung, Tod
Schwefeldioxid
(SO2)
Stickoxide
(NOx)
Ozon
(O3)
Feinstaub
(PM2,5 bzw. 10)
Augenreizung, Atemgeräusche,
Atemnot, Lungenschädigung
verstärkte Neigung zu Atemwegsinfekten,
Husten, Atemnot, Brustschmerzen
Schleimhautreizung von Augen und oberen Atemwegen,
Husten, Asthma, Lungenschäden
Augenreizung, Husten, Asthma, Bronchitis, Lungenschaden,
Lungenkrebs, Herz-Kreislauf-Krankheiten
[...]
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Welche Luftschadstoffe
spielen eine Rolle?
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Anatomie der
Atmungsorgane
5
Zusammenhang von Partikelgröße
und Lungendeposition
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Kann man die Gefahren der
Luftverschmutzung beweisen?
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Kann man die Gefahren der verkehrsbedingten
Luftverschmutzung beweisen?
methodische Probleme
• Dosis-Wirkungs-Studien fast nur durch epidemiologische Studien
• Messpunkte (außen) vs. Aufenthalt überwiegend innen
• zahlreiche Co-Faktoren (Lärm, Wetter, tageszeitliche
Schwankungen, Berufstätigkeit, körperliche Aktivität...)
• komplexe Interaktionen der Schadstoffe untereinander
• Summe der Luftschadstoffe = Mix aus verschiedenen Quellen
• Toxikologische Untersuchungen am Menschen kaum möglich.
• Übertragbarkeit von Tierversuchs-/Zellkulturergebnissen?
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Welche Bevölkerungsgruppen sind durch
Luftschadstoffe besonders gefährdet?
Kinder
Ältere Menschen
Schwangere
Herzkranke
Lungenkranke
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Luftverschmutzung und
Atembeschwerden bei Kindern
• 4500 Kinder (1-5 Jahre)
• 1998 und 2001
• PM10-Meßwerte
• 50x50 m-Meßfelder
• Symptome: Husten,
Atemgeräusche
Pierse et al. (2006). Locally generated particulate pollution and
respiratory symptoms in young children. Thorax, 61(3), 216–220
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Luftverschmutzung und Entwicklung
der kindlichen Lungenfunktion
• 1759 Kinder (~10 Jahre)
• 1993-2001
• Kalifornien
• verschiedene
Luftschadstoffe (PM2,5/10,
NO2, O3, CO, SO2)
• Meßparameter:
Lungenfunktion im Verlauf
Gauderman, et al. (2004). The effect of air pollution on lung
development from 10 to 18 years of age. NEJM, 351(11), 1057–1067
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Luftverschmutzung und
Krankenhausaufnahmen
• Anzahl der Hospitalisierungen
• 11,5 Mio-Medicare-Versicherte
• 1999-2002
• Korrelation mit PM2,5-Werten
• im Mittel 5,9 Meilen Abstand zur
nächsten PM2,5-Meßstelle
Dominici et al. (2006). Fine particulate air pollution and
hospital admission for cardiovascular and respiratory
diseases. JAMA 295(10), 1127–1134
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Heterogenität der PM2,5-Effekte
auf die Gesundheit
• geographische Unterschiede in der Zusammensetzung des Feinstaubs
• „Feinstaub nicht gleich Feinstaub“
Dominici et al. (2006). Fine particulate air pollution and
hospital admission for cardiovascular and respiratory
diseases. JAMA 295(10), 1127–1134
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Luftverschmutzung und
Lungenfunktion
• 9651 Erwachsene
• 1991 vs. 2002
• Lungenfunktion im
zeitlichen Verlauf
• PM10-Messung
• 200 m zur Meßstelle
EU-Grenzwert
Downs et al. (2007). Reduced exposure to PM10 and attenuated agerelated decline in lung function. NEJM 357(23), 2338–2347
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Luftverschmutzung und
COPD-Risiko
• Kohortenstudie
• Region: Ruhrgebiet
• Zeitraum: 1985-1994
• 4757 Frauen (55 Jahre alt)
• kein Wohnortwechsel
• Abstand zu Autobahnen (>100 m)
Schikowski et al. (2005). Long-term air pollution exposure and
living close to busy roads are associated with COPD in women.
Respiratory research, 6, 152
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Luftverschmutzung und
Lungenkrebsrisiko
• Cancer
prevention study
• USA
• 500.000
Teilnehmer
• 1982-1998
• verschiedene
Luftschadstoffe
(PM2,5/10, NO2,
O3, CO, SO2)
Pope CA et al. (2002). Lung cancer, cardiopulmonary mortality, and
long-term exposure to fine particulate air pollution.
JAMA, 287, 1132-1141
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verkehrsbedingte
Luftverschmutzung und Mortalität
• 6 amerikanische Städte
• 1979-1988
• PM2,5-10-Messungen
• Analyse der PM-Quelle
durch Bestimmung des
Elemente-Mix (Ni, Ca, Cl,
Al, Cu, K, Pb, Fe...)
Schwartz et al. (2002). The concentration-response relation between PM(2.5)
and daily deaths. Environmental Health Perspectives, 110(10), 1025–1029.
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Evidenzgrad für einzelne
Luftschadstoffe
Schadstoff
Akute
Assoziationen
(Mortalität)
Akute
Assoziationen
(Hospitalisierungen)
LangzeitAssoziationen
(Mortalität)
Schwefelverbindungen
Ruß
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Luftverschmutzung und
Lebenswartung in Europa
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Luftverschmutzung als
Risikofaktor für die Mortalität
WHO. (2009). Global health risks (pp. 1–70). Geneva.
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Zusammenfassung
• Luftschadstoffe führen unzweifelhaft zu akuten und
chronischen Gesundheitsschäden.
• Wichtigste Langzeit-Effekte sind Atem- und
Herzbeschwerden, langfristige Lungenschäden,
Lungenkrebs und Herz-Kreislauf-Krankheiten
• Besonders betroffene Risikogruppen sind Ältere, Kinder,
Schwangere und Herz-/Lungenkranke
• Einen Schwellenwert, unterhalb dessen die Schadstoffwerte
unbedenklich sind, scheint es nicht zu geben.
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