Luftverschmutzungsbedingte Krankheiten sind Krankheiten, die durch schädliche Substanzen in der Luft verursacht werden, oder die Exazerbation einer bereits bestehenden Krankheit durch diese Schadstoffe.
Die Luftverschmutzung trägt in erheblichem Maße zu einer Reihe von Gesundheitsbeeinträchtigungen bei. Luftverschmutzung im Raum kann sich negativ auf die Lungenfunktion auswirken und Asthma und COPD (chronische obstruktive Lungenerkrankung)-Exazerbationen auslösen und das Risiko von Lungenkrebs erhöhen. Luftverschmutzung erhöht auch das Risiko von akuten kardiovaskulären Ereignissen (z. B. Myokardinfarkt) und Schlaganfälle, sowie die Entwicklung der koronaren Herzkrankheit. Menschen, die in Gebieten mit hohem Verkehrsaufkommen leben, haben ein erhöhtes Risiko für gesundheitsschädliche Auswirkungen.
Die Luftverschmutzung kann die Luft innerhalb oder außerhalb eines Gebäudes beeinträchtigen. Die Ursachen für die Luftverschmutzung in Innenräumen und im Freien können unterschiedlich sein.
(Siehe auch Übersicht über umwelt- und berufsbedingte Lungenerkrankungen.)
Die Hauptkomponenten der Luftverschmutzung sind
Stickstoffdioxid (aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe)
Ozon (aus der Einwirkung von Sonnenlicht auf Stickstoffdioxid und Kohlenwasserstoffe)
Kohlenmonoxid
Luftverschmutzung durch Partikel
Schwefeloxide
Die Luftverschmutzung im Freien ist ein wichtiger Beitrag zur Luftverschmutzung in Innenräumen. Weitere wichtige Quellen der Luftverschmutzung in Innenräumen sind Tabakrauch in der Umgebungsluft, Kochen in Innenräumen (einschließlich Gasöfen), Bauarbeiten und Renovierungen. Die Verbrennung von Biomassebrennstoffen (z. B. Holz, tierische Abfälle, Getreide) zum Kochen und Heizen ist eine wichtige Verschmutzungsquelle in Ländern, die auf Biomassebrennstoffe angewiesen sind.
Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) legt Luftqualitätsnormen für sogenannte Kriterien-Luftschadstoffe (Stickstoffoxide, Ozon, Schwefeloxide, Kohlenmonoxid, Blei, Partikel) fest, die die menschliche Gesundheit oder die Umwelt schädigen können. Alle Schadstoffe der EPA mit Ausnahme von Kohlenmonoxid und Blei verursachen eine Hyperreaktivität der Atemwege. Eine Langzeitexposition gegenüber denen, die eine Überempfindlichkeit der Atemwege verursachen, kann Infektionen der Atemwege und respiratorische Symptome in der Allgemeinbevölkerung, insbesondere bei Kindern, erhöhen und die Lungenfunktion verringern.
Ozon, der Hauptbestandteil von Smog, wirkt auf die Atemwege stark reizend und oxidierend. Die Ozonwerte sind im Sommer und am späten Morgen und frühen Nachmittag am höchsten. Kurze Expositionen können Dyspnoe, Brustschmerzen und Atemwegsreaktionen verursachen. Kinder, die bei hohen Ozonbelastungen regelmäßig im Freien aktiv sind, entwickeln mit höherer Wahrscheinlichkeit Asthma Langzeitexposition gegenüber Ozon führt zu einer geringgradigen dauerhaften Einschränkung der Lungenfunktion.
Schwefeloxide, die durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen mit hohem Schwefelgehalt entstehen, können leicht lösliche saure Aerosole bilden, die zu Ablagerungen in den oberen Atemwegen führen können. Schwefeloxide können Atemwegsentzündungen verursachen, wodurch möglicherweise das Risiko chronischer Bronchitis steigt und Bronchokonstriktionen ausgelöst werden können.
Stickoxide bilden sich in erster Linie durch Fahrzeugemissionen und sind mit Atemwegsreizungen und Asthma assoziiert.
Kohlenmonoxid ist ein Produkt der unvollständigen Verbrennung fossiler Brennstoffe und beeinträchtigt die Sauerstoffversorgung des Gewebes durch Bindung an Hämoglobin. Sehr hohe Kohlenmonoxidkonzentrationen sind im Freien nicht zu erwarten.
Mit der Entfernung von Blei aus Kraftfahrzeugbenzin ging der Bleigehalt in der Luft deutlich zurück.
Luftverschmutzung mit Schwebepartikeln stellt eine komplexe Mischung dar und entsteht durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe (insb. Diesel). Der Rauch von Waldbränden, eine weitere wichtige Quelle der Luftverschmutzung durch Partikel, kann die Bevölkerung Hunderte von Kilometern vom Brandherd entfernt beeinträchtigen. Die Partikel können sowohl lokale als auch systemische Entzündungseffekte haben, was mit ihren Auswirkungen auf die pulmonale und kardiovaskuläre Gesundheit übereinstimmt. Kleinere PM2,5 (Partikel mit einem Durchmesser < 2,5 Mikrometer) rufen pro Masse eine stärkere entzündliche Reaktion als größere Partikel. Es ist allgemein anerkannt, dass die Luftverschmutzung durch Partikel die Gesamtmortalität erhöht, insbesondere durch Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen.
Der Rauch von Waldbränden ist nicht nur eine wichtige Quelle für Feinstaub, sondern enthält auch Kohlendioxid, Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Stickoxide und Spurenelemente.
Daten zur Luftverschmutzung haben Bedenken hinsichtlich der möglichen potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen von noch kleineren Partikeln mit einem Durchmesser von < 0,1 Mikrometer (< 100 Nanometer) (d. h. Nanopartikel), die durch einen kontrollierten technischen Prozess hergestellt werden, und ultrafeinen Partikeln, die zufällig entstehen, aufgeworfen. Bestimmte Nanopartikel und ultrafeine Partikel können oxidativen Stress, Atemwegsentzündungen und Toxizität in Tiermodellen hervorrufen und wurden mit erhöhten Atemwegssymptomen bei Patienten mit Asthma in Verbindung gebracht.
Prävention von luftverschmutzungsbedingten Erkrankungen
Luftverschmutzung ist weltweit eine der Haupttodesursachen (1). Die Vermeidung oder Verringerung der Exposition gegenüber Außenluftschadstoffen ist sowohl für die akute als auch für die chronische Risikominderung von zentraler Bedeutung.
Die Patienten sollten über Informationsquellen zur Luftqualität aufgeklärt werden, wie z. B. airnow.gov in den Vereinigten Staaten, und sie sollten dazu angehalten werden, die Luftqualität an ihrem Wohnort regelmäßig zu überprüfen und ihre Aktivitäten entsprechend den Empfehlungen in den Luftqualitätswarnungen anzupassen.
Beispiele für Risikomodifikationen sind die Reduzierung anstrengender Aktivitäten im Freien und/oder der Aufenthalt in Räumen mit HEPA-Filtersystemen an Tagen mit schlechter Luftqualität (2).
Es wird auch empfohlen, die Exposition gegenüber Innenraumquellen wie Rauchen und Kochen zu verringern und die Belüftung zu optimieren.
Literatur zur Prävention
1. Fuller R, Landrigan PJ, Balakrishnan K, et al. Pollution and health: a progress update [published correction appears in Lancet Planet Health 2022 Jun 14]. Lancet Planet Health 2022;6(6):e535-e547. doi:10.1016/S2542-5196(22)00090-0
2. Sorensen C, Lehmann E, Holder C, et al. Reducing the health impacts of ambient air pollution BMJ 2022; 379 :e069487. doi:10.1136/bmj-2021-069487
