Das Einatmen von Feinstaub (d. h. in der Luft schwebende winzige Partikel) kann bei gesunden Teenagern unregelmäßige Herzrhythmen (Arrhythmien) auslösen, so eine neue Studie, die heute im Journal of the American Heart Association veröffentlicht wurde, einer frei zugänglichen, von Experten begutachteten Zeitschrift der American Heart Association.
Während die negativen kardiovaskulären Auswirkungen der Luftverschmutzung auf Erwachsene bereits festgestellt wurden, ist diese Studie die erste, die die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf Teenager in der Allgemeinbevölkerung bewertet.
Obwohl relativ selten, können unregelmäßige Herzrhythmen bei ansonsten gesunden Jugendlichen und jungen Erwachsenen zum plötzlichen Herztod führen. Unsere Ergebnisse, die Luftverschmutzung mit unregelmäßigen Herzrhythmen in Verbindung bringen, deuten darauf hin, dass Feinstaub zum Risiko eines plötzlichen Herztods bei Jugendlichen beitragen kann. Da kardiovaskuläre Erkrankungen im Kindes- und Jugendalter bis ins Erwachsenenalter zurückverfolgt und das spätere Risiko schwerer kardiovaskulärer Erkrankungen beeinflusst werden können, sollte die Identifizierung modifizierbarer Risikofaktoren für Herzrhythmusstörungen, die bei Jugendlichen zum plötzlichen Herztod führen können, von großem öffentlichen Interesse sein.“
Fan He, Ph.D., Hauptautor der Studie und Dozent für öffentliche Gesundheitswissenschaften am Penn State College of Medicine in Hershey, Pennsylvania
Die Studie untersuchte die Auswirkungen des Einatmens von Feinstaub auf den Herzrhythmus von Jugendlichen. Feinstaub (PM2,5) ist kleiner als 2,5 Mikrometer und kann leicht tief in die Lunge eingeatmet werden und sogar in den Blutkreislauf gelangen. Partikel, die kleiner als 2,5 Mikrometer sind, stehen normalerweise im Zusammenhang mit der Kraftstoffverbrennung, wie z. B. Partikel aus Autoabgasen oder Waldbränden. Nach dem Einatmen reizen die Schadstoffe die Lunge und die Blutgefäße um das Herz herum, und frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass Schadstoffe im Laufe der Zeit den Krankheitsprozess in den Arterien verstärken.
Die Forscher analysierten die Auswirkungen der Luftverschmutzung durch Feinstaub auf zwei Arten von unregelmäßigen Herzrhythmen, die durch eine vorzeitige Kontraktion des Herzmuskels gekennzeichnet sind, die oft als „Herzaussetzer“ bezeichnet wird. Bei vorzeitigen atrialen Kontraktionen (PAC) stammt der Herzschlag aus den Vorhöfen (obere Kammern des Herzens). Dies verursacht normalerweise keine Symptome oder Schäden, jedoch wurden häufige, vorzeitige Vorhofkontraktionen mit einem erhöhten Risiko für Vorhofflimmern in Verbindung gebracht – einer schweren Form von Arrhythmie, bei der die oberen Kammern zittern, anstatt effektiv zu schlagen, wodurch das Risiko von Blutgerinnseln erhöht wird streicheln. Vorzeitige ventrikuläre Kontraktionen (PVC) treten auf, wenn der Herzschlag von einem der Ventrikel (untere Herzkammern) ausgeht. Diese erhöhen auch das Risiko eines späteren Herzinfarkts, Schlaganfalls, einer Herzinsuffizienz oder eines plötzlichen Herztods.
Wenn vorzeitige Wehen keine Symptome verursachen, werden sie nicht behandelt. Wenn sie jedoch häufig auftreten und dazu führen, dass Sie häufig einen aussetzenden Herzschlag, schnellen Herzschlag oder Herzklopfen spüren, kann eine Behandlung mit Medikamenten, implantierbaren Geräten oder Verfahren angeraten sein.
Die Forscher analysierten die Gesundheitsdaten von 322 Jugendlichen (Durchschnittsalter 17 Jahre; 56 % Männer; 79 % nicht-hispanische weiße Teenager), die in Zentral-Pennsylvania lebten und an einer Folgebewertung der Penn State Child Cohort-Studie teilnahmen. Diese Studie, die zwischen 2002 und 2006 durchgeführt wurde, rekrutierte zunächst Kinder im Alter von 6 bis 12 Jahren. Die in dieser Studie analysierten Daten überprüften die Ergebnisse der Nachfolgebewertung fast 7,5 Jahre später (2010-2013). Diese Gruppe von Kindern war frei von schweren kardiovaskulären Erkrankungen und wurde als gering gefährdet für Herzrhythmusstörungen eingestuft. In der Folgestudie maßen die Forscher gleichzeitig die Exposition gegenüber Feinstaub in der Atemluft jedes Teenagers (mit einem Gerät namens Nephelometer) für 24 Stunden und EKG-Aufzeichnungen der Herzrhythmen jedes Teenagers über ein kleines tragbares Gerät namens Holter-Monitor .
Die in der Studie gemessene durchschnittliche PM2,5-Konzentration lag bei etwa 17 Mikrogramm Feinstaub pro Kubikmeter Luft (µg/m3) pro Tag, was deutlich unter dem gesundheitsbasierten Luftqualitätsstandard von 35 µg/m3 liegt, der von der festgelegt wurde US-Umweltschutzbehörde (EPA).
Die Studie ergab:
- 79 % der Teilnehmer hatten während des 24-stündigen Studienzeitraums mindestens einen unregelmäßigen Herzrhythmus. Von dieser Gruppe hatten 40 % nur vorzeitige atriale Kontraktionen, 12 % nur vorzeitige ventrikuläre Kontraktionen und 48 % hatten beides.
- Für jeden Anstieg von 10 µg/m3 bei PM2,5 wurde eine 5%ige Zunahme der Anzahl vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen innerhalb von zwei Stunden nach der Exposition festgestellt.
- Es wurde kein Zusammenhang zwischen der Partikelkonzentration und der Anzahl vorzeitiger Vorhofkontraktionen gefunden.
„Es ist alarmierend, dass wir einen so signifikanten Einfluss der Luftverschmutzung auf Herzrhythmusstörungen beobachten konnten, obwohl die Luftqualität innerhalb der von der EPA festgelegten gesundheitsbasierten Standards blieb. Dies könnte darauf hindeuten, dass Jugendliche, die in stark verschmutzten Gebieten wie z Innenstädte sind einem noch höheren Risiko ausgesetzt“, sagte er.
Die Ergebnisse stimmten mit Daten überein, die zuvor bei Erwachsenen mit ähnlichen Methoden von diesen Forschern und anderen erhalten wurden, obwohl die Zunahme vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen bei Erwachsenen sogar noch höher war. Die Verringerung des Risikos unregelmäßiger Herzrhythmen bei Jugendlichen kann laut den Studienautoren ihr Risiko verringern, als Erwachsene an Herzerkrankungen zu erkranken.
„Unsere Studie hat ergeben, dass Luftverschmutzung das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und plötzlichen Herztod erhöht, selbst bei gesunden Jugendlichen“, sagte er. „An Tagen mit hoher Feinstaubkonzentration, insbesondere während der Stoßzeiten am frühen Morgen, können Schutzmaßnahmen wie das Tragen von Masken und das Vermeiden intensiver körperlicher Aktivitäten gerechtfertigt sein.“
Der effektivste Weg, die Exposition aller gegenüber Luftverschmutzung zu verringern, besteht darin, strengere Luftqualitätsvorschriften auf nationaler Ebene zu unterstützen, sagte der freiwillige Experte der American Heart Association, Robert D. Brook, MD, FAHA, Professor für Medizin an der Wayne State University in Detroit. Brook ist Mitautor mehrerer wissenschaftlicher Stellungnahmen der American Heart Association zur Luftverschmutzung.
„Die PM2,5-Werte sind seit den 1970er und 1980er Jahren aufgrund von Vorschriften, die zweifellos mit verbesserten gesundheitlichen Auswirkungen und einer verbesserten Lebenserwartung in Verbindung gebracht wurden, dramatisch gesunken“, sagte Brook. „Wir haben in einer kürzlich erschienenen wissenschaftlichen Erklärung der AHA mit dem Titel „Personal-Level Protective Actions Against Particulate Matter Air Pollution Exposure“ Strategien und Aktivitäten oder Verhaltensänderungen skizziert, die die Schadstoffbelastung verringern können, wie z. B. tragbare Luftreiniger, Gesichtsmasken, Atemschutzgeräte und Übungen außerhalb der Spitzenzeiten Stunden. Es gibt jedoch keine Studien, die zeigen, dass diese Maßnahmen nachteilige klinische Auswirkungen auf die Gesundheit wie Herzinfarkte tatsächlich verhindern können.“
Laut einer Grundsatzerklärung der American Heart Association aus dem Jahr 2020, in der eine globale Studie zitiert wird, gilt die Luftverschmutzung weithin als ein wesentlicher Faktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Todesfälle. Im Jahr 2017 wurde die Exposition gegenüber Luftverschmutzung durch Feinstaub weltweit mit mehr als 7 Millionen vorzeitigen Todesfällen und dem Verlust von 147 Millionen gesunden Lebensjahren in Verbindung gebracht. Der Verband empfiehlt die Weiterentwicklung evidenzbasierter politischer Ansätze, kontinuierliche Investitionen in die Forschung und mehr Innovation und Transformationspartnerschaften, um die kardiovaskuläre Belastung durch Luftschadstoffe in den USA zu verringern
„Der interessanteste und bedeutendste Aspekt dieser Studie ist eindeutig, dass die Ergebnisse bei gesunden jungen Jugendlichen gefunden wurden“, sagte Brook. „Die Studie unterstützt die Besorgnis, dass selbst gesunde junge Menschen nicht immun gegen unerwünschte kardiovaskuläre Reaktionen auf PM2,5 und bei Expositionsniveaus innerhalb der von der EPA festgelegten nationalen Luftqualitätsstandards für 24 Stunden sind. Es ist plausibel, dass die Ergebnisse zur Erklärung beitragen der mögliche Grund für den Zeitpunkt des Auftretens von Arrhythmien und sogar des plötzlichen Todes bei einigen anfälligen jungen Menschen.“
Dr. He und seine Kollegen untersuchen derzeit die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf andere Marker der elektrischen Aktivität des Herzens.
Diese Studie war eingeschränkt, da sie nicht in der Lage war, die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf verschiedene Subtypen vorzeitiger ventrikulärer Kontraktionen zu analysieren, was Kardiologen helfen könnte, besser zu verstehen, wie sich die Luftverschmutzung auf die Herzfunktion auswirkt. Die Ergebnisse dieser Studie bei Jugendlichen sind möglicherweise nicht auf jüngere Kinder übertragbar.
Quelle:
Referenz:
Er, F., et al. (2022) Akute Auswirkungen der Luftverschmutzung durch Feinstaub auf Herzrhythmusstörungen in einer bevölkerungsbezogenen Stichprobe von Jugendlichen: Die Penn State Child Cohort. Zeitschrift der American Heart Association. doi.org/10.1161/JAHA.122.026370.
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