Durch Luftverschmutzung bedingte Krankheiten

VonCarrie A. Redlich, MD, MPH, Yale Occupational and Environmental Medicine Program Yale School of Medicine;
Efia S. James, MD, MPH, Bergen New Bridge Medical Center;Brian Linde, MD, MPH, Yale Occ and Env Medicine Program
Überprüft/überarbeitet Nov. 2023
DIE AUSGABE FÜR MEDIZINISCHE FACHKREISE ANSEHEN

Eine durch Luftverschmutzung bedingte Erkrankung entsteht durch schädliche Schadstoffe in der Luft oder verschlechtert bereits bestehende Krankheiten durch Luftschadstoffe.

  • Manche Luftschadstoffe verengen die Atemwege, was zu Husten, Keuchatmung und Kurzatmigkeit führt.

  • Die Diagnose stützt sich auf frühere Expositionen gegenüber Luftschadstoffen.

  • Ärzte führen eine Lungenfunktionsprüfung durch, um festzustellen, ob die Lunge betroffen ist.

  • Symptome werden behandelt.

(Siehe auch Überblick über umwelt- und berufsbedingte Lungenerkrankungen.)

Luftverschmutzung trägt wesentlich zu einer Reihe von gesundheitlichen Problemen bei. Luftverschmutzung kann die Lungenfunktion beeinträchtigen, Krankheitsschübe (Exazerbationen) von Asthma und COPD (chronische obstruktive Lungenerkrankung) auslösen und das Risiko für Atemwegsinfektionen und Lungenkrebs erhöhen. Luftverschmutzung erhöht auch das Risiko für Herzinfarkte, die Entstehung einer koronaren Herzkrankheit und Schlaganfall. Menschen, die in Gebieten mit einem großen Verkehrsaufkommen leben, haben ein erhöhtes Risiko für luftverschmutzungsbedingte Gesundheitsprobleme.

Die Hauptkomponenten für Luftverschmutzung sind:

  • Stickstoffdioxid (durch Verbrennung fossiler Brennstoffe)

  • Ozon (aufgrund des Effekts von Sonnenlicht auf Stickstoffdioxid und Kohlenwasserstoffe)

  • Kohlenmonoxid

  • Luftverschmutzung durch Feinstaub (feste oder flüssige Teilchen in der Luft)

  • Schwefeloxide

Die Luftverschmutzung im Freien trägt wesentlich zur Luftverschmutzung in Innenräumen bei. Zu weiteren Quellen für Luftverschmutzung in Innenräumen zählen Tabakrauch, Kochen in Innenräumen (u. a. mit Gasöfen) sowie Baustaub durch Bauarbeiten und Renovierungen. Das Verbrennen von Biomassebrennstoffen (z. B. Holz, tierische Abfälle, Pflanzen) zum Kochen und Heizen ist in Ländern, die auf Biomassebrennstoffe angewiesen sind, eine wesentliche Ursache für Umweltverschmutzung.

Die US-amerikanische Umweltschutzagentur (EPA) legt im „Clean Air Act“ Standards für die Luftqualität anhand von Kriterien für Luftschadstoffe wie Stickoxiden, Ozon, Schwefeloxiden, Kohlenmonoxid, Blei und Feinstaub fest.

Ozon, einer der Hauptbestandteile von Smog, ist ein starker Lungenreizstoff und ein Oxidationsmittel. Der Ozonspiegel ist im Sommer und am späten Morgen und frühen Nachmittag am höchsten. Kurzfristige Expositionen können Atembeschwerden, Schmerzen im Brustkorb und eine Überempfindlichkeit der Atemwege auslösen. Kinder, die sich an Tagen mit hoher Ozonbelastung im Freien körperlich betätigen, weisen ein erhöhtes Risiko für Asthma auf.

Schwefeloxide entstehen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Schwefeloxide können die Atemwege entzünden, was das Risiko einer chronischen Bronchitis erhöhen kann und zur Verengung der Atemwege führt.

Stickstoffoxide bilden sich hauptsächlich durch Fahrzeugemissionen und können die Atemwege reizen und Asthma verursachen.

Kohlenmonoxid ist das Produkt einer unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe und beeinträchtigt die Sauerstoffversorgung des Gewebes, indem es an Hämoglobin bindet. Hämoglobin ist das Protein in den roten Blutkörperchen, das Sauerstoff transportiert. Sehr hohe Kohlenmonoxidspiegel treten wahrscheinlich nicht im Freien auf.

Durch das Verbot von Blei im Benzin für Kraftfahrzeuge ist der Bleigehalt in der Luft in den Vereinigten Staaten deutlich zurückgegangen.

Luftverschmutzung durch Feinstaub ist eine komplexe Mischung aus festen Partikeln und flüssigen Tröpfchen in der Luft. Die Partikel können aus einer Vielzahl von Quellen stammen (einschließlich Schadstoffe durch Verbrennung von Dieselkraftstoff, aus Schornsteinen und von Baustellen) und sowohl lokale als auch körperweite (systemische) entzündliche Wirkungen haben. Rauch von Waldbränden, eine weitere wichtige Quelle für Luftverschmutzung durch Feinstaub, kann Menschen betreffen, die Hunderte von Kilometern von dem Waldbrand entfernt leben. Luftverschmutzung durch Feinstaub erhöht die Sterblichkeit allgemein, insbesondere aufgrund von Herz- und Lungenerkrankungen.

Der Rauch von Waldbränden ist nicht nur eine wichtige Quelle von Feinstaub, sondern enthält auch Kohlendioxid, Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Stickoxide und Spurenelemente.

In der Nanotechnologiebranche werden für verschiedene Zwecke extrem kleine Partikel aus unterschiedlichen Substanzen wie etwa Kohlenstoff gefertigt. Nanopartikel sind ultrakleine Partikel mit einer Größe von weniger als 100 Nanometern. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von ca. 100.000 Nanometern, also braucht es mindestens 1.000 Nanopartikel, bis die Dicke eines Haars erreicht ist. Bestimmte Nanopartikel und ultrafeine Partikel gehen bei Asthmatikern mit schlimmeren respiratorischen Symptomen einher.

Diagnose von luftverschmutzungsbedingten Krankheiten

  • Frühere Belastung

  • Lungenfunktionsprüfung

Die Diagnose stützt sich auf die Krankengeschichte, die Umweltbelastung, die Symptome und die Ergebnisse von Lungenfunktionsprüfungen. Personen mit Lungenerkrankungen, wie Asthma und COPD werden von den Ärzten gefragt, ob sich die Symptome bei Kontakt mit Luftverschmutzung verschlechtern.

Mit Tests lassen sich luftverschmutzungsbedingte Erkrankungen von anderen Ursachen für Lungenerkrankungen häufig nicht unterscheiden. Ob ein bestimmter Schadstoff die Ursache ist, kann erst herausgefunden werden, wenn viele Menschen in derselben Umgebung und bei erhöhter Exposition ähnliche Symptome oder Lungenerkrankungen entwickeln.

Behandlung von luftverschmutzungsbedingten Krankheiten

  • Behandlung der Symptome

Neben der Empfehlung, die Schadstoffbelastung zu reduzieren, erhalten die Patienten Behandlungen zur Linderung der Symptome. Beispielsweise können Medikamente zur Behandlung von Asthma (wie Bronchodilatatoren, die die Atemwege weiten), einige Symptome lindern.

Vorbeugung gegen luftverschmutzungsbedingte Krankheiten

Luftverschmutzung ist weltweit eine führende Todesursache. Daher ist die Vorbeugung oder Verringerung einer Schadstoffbelastung im Freien entscheidend, um sowohl das akute als auch das chronische Risiko einer durch luftverschmutzungsbedingten Erkrankung zu verringern.

Die Menge an Schmutzstoffen in der Luft hängt stark vom Ort und den Umweltbedingungen ab. Beispielsweise ist an heißen und sonnigen Tagen, insbesondere nachmittags und am frühen Abend, besonders viel Ozon in der Luft. Mit dem Index für Luftqualität (Air Quality Index) kommunizieren die US-Bundesbehörden, wie hoch die Luftverschmutzung an einem Ort zu einem bestimmten Zeitpunkt ist. Insbesondere bei Herz- oder Lungenerkrankungen lassen sich mithilfe des Air Quality Index Aktivitäten im Freien an Tagen mit hoher Luftverschmutzung planen (Air Quality Index (AQI) | AirNow.gov).

Beispiele für eine Senkung des Risikos sind die Reduzierung von intensivem Sport im Freien und/oder der Aufenthalt in Räumen mit hocheffizienten Filtersystemen für Feinstaub (HEPA) an Tagen mit schlechter Luftqualität.

Es wird auch empfohlen, die Exposition in Innenräumen gegenüber Zigarettenrauch und Kochdunst zu reduzieren und die Belüftung zu optimieren.

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Weitere Informationen

Die folgenden Quellen in englischer Sprache können nützlich sein. Bitte beachten Sie, dass das MANUAL nicht für den Inhalt dieser Quelle verantwortlich ist.

  1. Air Now: Eine Quelle der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde, um der Bevölkerung Informationen über die Luftqualität an ihrem Wohnort bereitzustellen