Dr. Hans Jörg Baumann Sektion Pneumologie II. Medizinische Klinik - UKE. Luftschadstoffe als Belastungsfaktor fu r die menschliche Gesundheit

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1 Dr. Hans Jörg Baumann Sektion Pneumologie II. Medizinische Klinik - UKE Luftschadstoffe als Belastungsfaktor fu r die menschliche Gesundheit 1

2 London Fog 2

3 Welche Luftschadstoffe spielen eine Rolle? Schadstoff Kohlenmonoxid (CO) Schwefeldioxid (SO2) Stickoxide (NOx) Ozon (O3) Feinstaub (PM2,5 bzw. 10) Effekte auf die Gesundheit Kopfschmerzen, Aufmerksamkeitsstörung, kardiale Störungen, Herz-Gefäß-Krankheiten, Störung der vorgeburtlichen Kindesentwicklung, Tod 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 [...] 3

4 Welche Luftschadstoffe spielen eine Rolle? 4

5 Anatomie der Atmungsorgane 5

6 Zusammenhang von Partikelgröße und Lungendeposition 6

7 Kann man die Gefahren der Luftverschmutzung beweisen? 7

8 methodische Probleme Kann man die Gefahren der verkehrsbedingten Luftverschmutzung beweisen? 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? 8

9 Welche Bevölkerungsgruppen sind durch Luftschadstoffe besonders gefährdet? Ältere Menschen Kinder Schwangere Herzkranke Lungenkranke 9

10 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),

11 Luftverschmutzung und Entwicklung der kindlichen Lungenfunktion 1759 Kinder (~10 Jahre) 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),

12 Luftverschmutzung und Krankenhausaufnahmen Anzahl der Hospitalisierungen 11,5 Mio-Medicare-Versicherte 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),

13 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),

14 Luftverschmutzung und Lungenfunktion 9651 Erwachsene 1991 vs 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),

15 Kohortenstudie Region: Ruhrgebiet Zeitraum: Frauen (55 Jahre alt) kein Wohnortwechsel Abstand zu Autobahnen (>100 m) Luftverschmutzung und COPD-Risiko Schikowski et al. (2005). Long-term air pollution exposure and living close to busy roads are associated with COPD in women. Respiratory research, 6,

16 Luftverschmutzung und Lungenkrebsrisiko Cancer prevention study USA Teilnehmer 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,

17 verkehrsbedingte Luftverschmutzung und Mortalität 6 amerikanische Städte 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),

18 Evidenzgrad für einzelne Luftschadstoffe Schadstoff Akute Assoziationen (Mortalität) Akute Assoziationen (Hospitalisierungen) Langzeit- Assoziationen (Mortalität) Schwefelverbindungen Ruß 18

19 Luftverschmutzung und Lebenswartung in Europa 19

20 Luftverschmutzung als Risikofaktor für die Mortalität WHO. (2009). Global health risks (pp. 1 70). Geneva. 20

21 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. 21