Pneumo News

, Volume 10, Issue 1, pp 3–4 | Cite as

Risikomodell für die menschliche Gesundheit

Lunge als Portalorgan der urbanen Luft- und Hitzebelastung

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Die Luftschadstoffbelastung ist weltweit ein komplexes gesellschaftliches Thema. Dabei geht es im Wesentlichen um Emissionen von Feinstaub, Stickoxiden und Ozon aus Verbrennungsmotoren, und auch um die Luftverschmutzung durch Kohlekraftwerke (z. B. 4.300 vorzeitige Todesfälle) und Innenraumbelastungen durch neue Emissionsquellen wie Laserdrucker und Kopierer.

Innerhalb Europas sind in Deutschland die höchsten Stickstoffdioxid Konzentrationen gemessen worden. Die Luftverschmutzung ist in entwickelten Ländern bedeutender als die des Wassers und die durch Industrieabfälle. Die weltweite Luftverschmutzung führt jährlich zu 4,5 Millionen Todesfällen und 120 Millionen verlorenen Lebensjahren [1].

Pneumologisch gesehen sind Rauchen und Luftverschmutzung die größten Risikofaktoren der chronisch-obstruktiven Lungenerkrankung (COPD). In Ländern mit hohem soziodemografischem Faktor, wie z. B. Deutschland, beträgt die Risikoschätzung bei Luftbelastung 7 bis 15,1 %, im Unterschied zu Ländern mit niedrigem Bruttoinlandsprodukt mit 40,4 % [2].

Wann wird Stickstoffdioxid schädlich?

Weltweit tragen pollution-bedingte chronisch-obstruktive Lungenkrankheiten und Lungenkrebs mehr zur Sterblichkeit bei als kardiovaskuläre Krankheiten. Nun wird heute die gesellschaftliche Debatte zu Fahrverboten von Dieselfahrzeugen in Innenstädten wegen der Luftverschmutzung gar über Gerichte geführt, indem das Einhalten der gesetzlichen Grenzwerte eingeklagt wird (WHO-Empfehlungen, EU-Luftqualitätsrichtlinie von 2008, 39. Bundes-Emissionsschutzgesetz). Diese sollen zukünftig weiter schrittweise abgesenkt werden, besonders die Feinstaubwerte.

Prof. Dr. Michael Kreuter Pneumologie und Beatmungsmedizin, Zentrum für interstitielle und seltene Lungenerkrankungen, Thoraxklinik, Universitätsklinikum Heidelberg sowie Zentrum für Translationale Lungenforschung, Heidelberg (TLRC), Mitglied des Deutschen Zentrums für Lungenforschung (DZL), Röntgenstr. 1, 69126 Heidelberg, Email: kreuter@uni-heidelberg.de

Auf der anderen Seite ist ein klarer Schwellenwert für Stickstoffdioxid, unterhalb dessen gesundheitliche Effekte ausgeschlossen werden können, nicht erkennbar. Jedenfalls führt die Luftverschmutzung zur starken Betroffenheit der exponierten Anwohner und Beschäftigten an vielbefahrenen Hauptstraßen und in belasteten Innenstädten (schätzungsweise bis zu 340.000 in Deutschland).

Auch die breite Mediendebatte führte zu einer deutlich geschärften Wahrnehmung der Luftverschmutzung.

Über 50.000 vorzeitige Todesfälle durch Feinstaub

Folglich fragen lungenkranke Patienten den klinisch tätigen Pneumologen: Was bewirken die Schadstoffwerte bei mir, verschlechtert das meinen Gesundheitszustand oder habe ich gar ein erhöhtes Krebsrisiko oder werde ich vorzeitig sterben? Welche Gesundheitsrisiken bezüglich vorzeitiger Mortalität von Schadstoffen in der Luft ausgehen, verdeutlichen die Statistiken der Europäischen Umweltagentur (EEA). Demnach kam es in Deutschland im Jahr 2017 zu rund 54.000 bis 66.000 vorzeitigen Todesfällen durch Feinstaub. Durch Stickoxide kamen 12.000 bis 44.000 Menschen vorzeitig ums Leben und durch Ozon waren es 2.200 Menschen.

In arbeitsmedizinischen Gesundheitsuntersuchungen hat sich herausgestellt, dass es bei Bus- bzw. LKW-Fahrern und Lokführern, die besonders hoch gegenüber Dieselabgasen konstant über viele Jahre exponiert waren, zu einem 20 bis 50 %igen Anstieg des Lungenkrebsrisikos kam [3]. In Metaanalysen wird bei einem Anstieg der NO2-Konzentration von 10 μg/m3 das relative Risiko für Lungenkrebs um 4 % (95 %-KI: 1 %, 8 %) erhöht [4].

Von mehr ärztlicher Bedeutung ist die Frage nach der klinischen Verschlechterung vorbestehender kardio-respiratorischer Erkrankungen. Das betrifft besonders Patienten mit COPD und Asthma bronchiale. Hier gibt es Erhebungen, dass ein Anstieg der Feinstaub-, Stickoxid- und Ozon-Konzentrationen eine Erhöhung des Exazerbationsrisikos von COPD-Patienten, gemessen in Hospitalisierungen und Notaufnahme-Besuche, von ca. 2 bis 5 % verursacht.

Detaillierte Angaben kommen aus der London-City-Studie, die ergab, dass 2012 wegen der städtischen PM2,5-Belastung maximal > 4.000 stationäre Aufnahmen/Todesfälle erwartet wurden, durch NO2 über maximal 1.000.

Vulnerable Patientengruppen identifizieren

Um individuelle Risiken besser zu erkennen, werden mehr Erkenntnisse auf dem Gebiet der „klinischen Air Pollution Forschung“ benötigt, d. h. wir brauchen eine bessere Charakterisierung und damit Identifizierung vulnerabler Gruppen bzw. eines möglichen Phänotyps der COPD und des Asthmas, der besonders suszeptibel auf die zusätzliche Luftverschmutzung mit Symptomzunahme (Hüsteln/Husten, Auswurf, Belastungsluftnot) und mehr Notfall-Spray-Anwendungen reagiert. Zusätzlich sind Notfall-Konsultationen und Klinikeinweisungen der Patienten in Abhängigkeit von der Luftbelastung zu erheben.

Bei einem erweiterten Blick fördern die Luftbelastungen, u. a. in den Megacities Asiens, das Verständnis für deren Ernsthaftigkeit der Betroffenheit, u. a. von Auslandsmitarbeitern in Industrie und Politik.

Das „Joint Policy Statement“ der Amerikanischen und Europäischen Fachgesellschaften (ATS/ERS) 2017 stellt am Ende viele Fragen und kann nur limitiert klinisch belastbare Antworten geben [5]. Man muss zum Verständnis der Problematik die Topografie der Luftverschmutzung beachten, die vorrangig im urbanen Bereich gemessen wird, beispielsweise innerhalb des Berliner S-Bahn-Ringes, also im selben Areal wie die urbane Erwärmung (z.B. bis zu 8°C mehr im Zentrum Berlins). Damit wird aus der Perspektive der urbanen Erwärmung im Rahmen des Klimawandels der Innenstadtbereich zu einer Art „Brennglas der Luftschadstoffbelastung“, da Niederschlagsabnahme und Temperaturzunahme bis hin zu Hitzewellen zu einem weiteren Anstieg der Luftverschmutzung beitragen werden („urban heat and urban air pollution“).

Es gibt gute Lösungsansätze

Doch — und dies ist der gute Teil der Geschichte — es gibt einen Lösungsansatz: Dieser anthropogen verursachte Zustand der Luftverschmutzung durch Verbrennungsabgase lässt sich mit aktuellen Technologien, wie emissionsarme Mobilität, zumindest in den luftverschmutzten Innenstädten reduzieren. Folglich können wir an der Problematik etwas ändern. Das ist letztlich so, wie eine Krankheit zu heilen.

Doch bis dahin sind zur Evidenzbeurteilung (arbeitsmedizinisch/gutachterlich) und zur Prävention, z. B. durch Entwicklung von Karenz- und Vermeidungsstrategien, zusätzliche Förderungen für mehr klinischgetriebene Betroffenheitsstudien nötig, u.a. zu den vulnerablen Patientengruppen und Kindern und Senioren in den Hot Spots der Luftverschmutzung deutscher Innenstädte.

Literatur

  1. 1.
    Lelieveld J, Pöschl U. Chemists can help to solve the air-pollution health crisis. Nature. 2017;551(7680):291–293Google Scholar
  2. 2.
    GBD 2015 Chronic Respiratory Disease Collaborators. Global, regional, and national deaths, prevalence, disability-adjusted life years, and years lived with disability for chronic obstructive pulmonary disease and asthma, 1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet Respir Med. 2017;5(9):691–706Google Scholar
  3. 3.
    Union of Concerned Scientists. Diesel Engines and Public Health. https://www.ucsusa.org/clean-vehicles/vehicles-air-pollution-and-human-health/diesel-engines#.WldOHk2WyUk (abgerufen am 28.12.2017)
  4. 4.
    Hamra GB, Laden F, Cohen AJ, Raaschou-Nielsen O, Brauer M, Loomis D. Lung Cancer and Exposure to Nitrogen Dioxide and Traffic: A Systematic Review and Meta-Analysis. Environ Health Perspect. 2015;123(11):1107–12CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  5. 5.
    Thurston GD, Kipen H, Annesi-Maesano I et al. A joint ERS/ATS policy statement: what constitutes an adverse health effect of air pollution? An analytical framework. Eur Respir J. 2017 Jan 11;49(1); https://doi.org/10.1183/13993003.00419-2016Google Scholar

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