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Durch Luftverschmutzung bedingte Krankheiten

Von

Abigail R. Lara

, MD, University of Colorado

Letzte vollständige Überprüfung/Überarbeitung Mrz 2018| Inhalt zuletzt geändert Mrz 2018
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Quellen zum Thema

Durch Luftverschmutzung bedingte Krankheiten werden als umweltbedingte Lungenerkrankungen eingestuft. (Siehe auch Übersicht über umweltbedingte Lungenerkrankungen.)

Die wichtigsten Komponenten der Luftverschmutzung in Industrieländern sind

  • Stickstoffdioxid (durch Verbrennung fossiler Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas)

  • Ozon (durch die Wirkung von Sonnenlicht auf Stickstoffdioxid und Kohlenwasserstoffe)

  • Feste oder flüssige Schwebstoffpartikel

Das Verbrennen von Biomasse (wie Holz, Tierresten und Pflanzen) in Innenräumen ist eine wichtige Quelle von Feinstaub in Entwicklungsländern. Passivrauchen stellt ebenfalls eine wesentliche Form von Luftverschmutzung in Innenräumen dar.

Stark verschmutzte Luft kann bei Menschen mit Asthma oder einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung einen Krankheitsanfall (Exazerbation) auslösen. Durch Luftverschmutzung bedingte Lungenkrankheiten erhöhen das Risiko von Herz- und Gefäßkrankheiten und können das Risiko von Lungenkrebs erhöhen. Menschen, die in verkehrsreichen Gegenden wohnen, sind einem besonders hohen Risiko ausgesetzt.

Die meisten Luftschadstoffe führen zu einem Zusammenziehen der Muskeln in den Atemwegen und somit zu einer Verengung der Atemwege (einer bronchialen Hyperreagibilität).

In der Gesamtbevölkerung, insbesondere bei Kindern, kann der langfristige Kontakt mit Luftverschmutzung das Auftreten von Infektionen der Atemwege und Symptomen von Atemwegserkrankungen erhöhen (wie Husten und Schwierigkeiten beim Atmen) und die Lungenfunktion verschlechtern.

Ozon, einer der Hauptbestandteile von Smog, ist ein starker Lungenreizstoff. Die Ozonwerte sind im Sommer tendenziell höher als zu anderen Jahreszeiten und im Tagesverlauf jeweils am späten Morgen und frühen Nachmittag höher als zu anderen Tageszeiten. Kurzfristige Belastungen können Probleme beim Atmen, Brustschmerzen und eine bronchiale Hyperreagibilität auslösen. Kinder, die sich an Tagen mit hoher Ozonbelastung im Freien körperlich betätigen, weisen ein erhöhtes Asthmarisiko auf. Eine längerfristige Ozonbelastung verursacht eine kleine, aber dauerhafte Verminderung der Lungenfunktion.

Durch das Verbrennen von stark schwefelhaltigen fossilen Energieträgern können sich Säurepartikel bilden, die sich leicht in den oberen Atemwegen ablagern. Diese sogenannten Schwefeloxide können Entzündungen und Verengungen der Atemwege auslösen, was zu Symptomen wie Atemschwierigkeiten führt und das Risiko einer chronischen Bronchitis erhöhen.

Luftverschmutzung durch Feinstaub von der Verbrennung fossiler Energieträger (besonders Dieselkraftstoff) kann Entzündungen der Atemwege verursachen oder auch andere Bereiche des Körpers wie etwa das Herz betreffen. Daten aus einigen Untersuchungen legen nahe, dass sich aufgrund von Luftverschmutzung durch Feinstaub die Sterblichkeit allgemein und ganz besonders aufgrund von Herz- und Lungenerkrankungen erhöht.

Partikel greifen die Lunge, je nachdem aus welchen Substanzen sie bestehen, auf unterschiedliche Weise an. Auch Partikel aus dem gleichen Material können je nach Größe und Form unterschiedliche Auswirkungen haben. In der Nanotechnologiebranche werden für verschiedene Zwecke extrem kleine Partikel aus unterschiedlichen Substanzen wie etwa Kohlenstoff gefertigt. Nanopartikel haben eine Größe von weniger als 100 Nanometer. Ultrafeine Partikel sind sogar noch kleiner. 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. Tests an Tieren sowie Laborversuche haben gezeigt, dass hohe Konzentrationen von Nanopartikeln oder ultrafeinen Partikeln gefährlich sein können. Bei versehentlichem Kontakt mit großen Mengen kam es bei Arbeitern zu einer Flüssigkeitsansammlung um die Lunge oder zu Schädigungen an den kleinen Atemwegen der Lunge. Die gesundheitlichen Auswirkungen auf Arbeiter in der Nanotechnologiebranche aufgrund der Menge und der Art von Nanopartikeln, denen diese ausgesetzt sind, sind bisher jedoch nicht bekannt. Untersuchungen werden zurzeit durchgeführt, um diese Risiken zu beurteilen und den Arbeiterschutz sicherzustellen.

Die Menge an Schmutzstoffen in der Luft hängt stark vom Ort und den Umweltbedingungen ab. Beispielsweise ist an warmen, feuchten Tagen, insbesondere nachmittags und am frühen Abend, besonders viel Ozon in der Luft. Die Kohlenmonoxidwerte sind vor allem in Zeiten starken Berufsverkehrs besonders hoch. Der Index für Luftqualität (Air Quality Index) beurteilt die Luftverschmutzung zu einem bestimmten Zeitpunkt. Insbesondere bei Herz- oder Lungenerkrankungen lassen sich mithilfe des Air Quality Index Aktivitäten im Freien an Tagen mit hoher Luftverschmutzung planen.

Tabelle
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Air Quality Index*

AQI-Werte

Grad der Gesundheitsbedenken (Luftqualität)

0–50

Gut

51–100

Mittel

101–150

Ungesund für Mitglieder von Risikogruppen

151–200

Ungesund

201–300

Sehr ungesund

301–500

Gefährlich

*Der AQI basiert auf 5 Schmutzstoffen, die von der U.S. Environmental Protection Agency gemäß dem Gesetz für saubere Luft (Clean Air Act) bestimmt werden. Diese sind Ozon, Feinstaub, Kohlenmonoxid, Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid.

Zu den Risikogruppen zählen Personen mit Lungen- oder Herzerkrankungen, Kinder und ältere Menschen.

AQI = Air Quality Index.

Übernommen von der US Environmental Protection Agency Air Quality Index: Ein Leitfaden zur Luftqualität und Ihrer Gesundheit. Research Triangle Park, NC, 2009.

Diagnose

  • Frühere Belastung

  • Lungenfunktionsprüfung

Die Diagnose basiert auf der früheren Belastung, den Symptomen des Betroffenen, Lungenfunktionsprüfungen und der Belastung mit hohen Konzentrationen der bekannten Schadstoffen in der Luft (bei der Arbeit und zu Hause). Personen mit Lungenerkrankungen, wie Asthma und chronisch obstruktiver Lungenerkrankung, werden gefragt, ob sich die Symptome bei Kontakt mit Luftverschmutzung verschlechtern.

Mit Tests lassen sich Krankheiten im Zusammenhang mit Luftverschmutzung von anderen Lungenerkrankungen häufig nicht unterscheiden. Die Diagnose kann sich erhärten, wenn viele Arbeiter im gleichen Beruf und mit ähnlicher Exposition die gleiche Lungenerkrankung bekommen, auch nach plötzlicher Belastung mit solchen mit großen Mengen.

Vorbeugung

Arbeiter, die einer Luftverschmutzung ausgesetzt sind, sollten die Empfehlungen der Behörden einhalten, die den Kontakt mit Gasen, Stäuben und Dämpfen einschränken. Kinder, ältere Menschen und Personen mit Asthma, chronisch obstruktiver Lungenerkrankung und anderen Lungenerkrankungen sollten Anstrengungen im Freien vermeiden, wenn die Luft stark verschmutzt ist.

Behandlung

  • Behandlung der Symptome

Behandlungen zur Linderung der Symptome werden durchgeführt. Beispielsweise können Medikamente zur Behandlung von Asthma (wie Bronchodilatatoren, die die Atemwege weiten), einige Symptome lindern. Bei schweren Symptomen kann zusätzlicher Sauerstoff oder eine künstliche Beatmung notwendig sein.

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