Luftverschmutzung macht Kinder krank

Im Oktober 2018 hat die WHO in einer umfangreichen Dokumentation ⁽¹⁾ aktuelle Daten zusammengestellt zur Gesundheitsschädlichkeit von Außen- und Innenraumlauft für Kinder. Dieses Thema ist auch in einer Lancet-Kommission (Pollution and Health) ⁽²⁾ dargestellt worden. Eine umfangreiche kanadische Studie ⁽³⁾ beschäftigt sich insbesondere mit Auswirkungen von Luftverschmutzung während der Schwangerschaft.

Detailliert wird in diesen Publikationen die zweifelsfrei bestehende Atemwegs-Toxizität von Außenluft beleuchtet – hierbei insbesondere im Hinblick auf die durch den Kraftfahrzeug-Verkehr bedingte Schadstoffbelastung.

Nicht ganz so klar, aber doch deutlich hinweisend, ist die Datenlage zu Assoziationen von Außenluftverschmutzung mit späteren Verhaltensstörungen (ASD, ADHS, IQ-Herabsetzung), mit der Entwicklung von Sexualverhalten und Geschlechtsmerkmalen, wie auch zu Korrelationen mit Adipositas und Diabetes.

Zu diesen Themen gibt es sehr zahlreiche Untersuchungen, vielfach Fall-Kontroll-Studien, die nur zum Teil auf Zusammenhänge hinweisen, zum anderen Teil auch das Fehlen von Assoziationen aufzeigen.

Vielfach wird die Feinstaubbelastung mit Partikeln mit Durchmessern bis zu 10 µm gewogen; die entsprechende Maßeinheit ist dann: µg/m³. Wichtiger ist bzw. wäre die Messung der schädlicheren Feinstäube mit einem Durchmesser von 2,5 µm, und als noch wesentlich toxischer werden Ultrafeinstäube (etwa 0,1 µm) angesehen.

Bei der Außenluftverschmutzung handelt es sich um Gemische von Schadstoffen, bei denen neben den Feinstäuben Stickoxide (NO_x) und Ozon (O3) wichtig sind. Kohlenmonoxid (CO) ist besonders in der Innenraumluft in Entwicklungsländern von Bedeutung.

Es wird in diesem Beitrag vornehmlich die Schädigung durch Außenluft in Ländern der Ersten Welt betrachtet, wenngleich Kinder in der Dritten Welt in Haushalten, in denen mit Holz, Kohle oder Öl gekocht und geheizt wird, in viel größerem Maße betroffen sind. Die Morbidität und Mortalität im Erwachsenenalter (insbesondere durch Akzentuierung von Störungen des Herz-Kreislaufsystems und der Atemwege) werden hier nicht besprochen.

Lungenfunktion, Atemwegsinfekte, Asthma

Es gibt zahlreiche und eindeutige Studien, die belegen, dass sowohl PM₁₀ und PM_2,5, wie auch NO_x in der Außenluft die Lungenfunktion und – wenn pränatal wirksam – die Lungenreifung beeinträchtigen, und zwar auch chronischen Belastungen, wie sie heutzutage in der Umwelt vorkommen und als akzeptabel definiert werden (Tabelle 1).

Akute Expositionen führen zu vermehrten Krankenhausaufnahmen, chronische Belastung zur Erhöhung der Inzidenz von Bronchitis und Pneumonie sowie zur Entstehung und Exazerbation von Asthma bronchiale ^{(4, 5)}.

PM_2,5 und Schwangerschaft und Säuglingssterblichkeit

Daten, die auf Erhebungen bei 3 Millionen Schwangerschaften in Kanada beruhen, belegen, dass höhere Belastungen die Schwangerschaft verkürzen und zu geringerem Geburtsgewicht der Kinder führen; sie unterstützen damit frühere Beobachtungen. Die Korrelationen sind eindeutig, zahlenmäßig erscheinen die Effekte (Reduktion des durchschnittlichen Geburtsgewichtes um 20,5 Gramm) gering, sind aber deshalb von Bedeutung, weil große Teile der Bevölkerung betroffen sind.

Es gibt Hinweise darauf, dass Frühgeburtlichkeit, Säuglingssterblichkeit und die Häufigkeit von Fehlbildungen mit höheren PM_2,5-Werten und anderen Schadstoffen in der Außenluft korreliert sein könnten; hierzu gibt es allerdings widersprüchliche Aussagen.

Verhaltensstörungen, Intelligenz

Die Hirnentwicklung ist besonders anfällig für Störungen in der Pränatalzeit und in den ersten drei Lebensjahren. In dieser Zeit kommt es zur Entstehung anatomischer Strukturen (Proliferation, Migration, Differenzierung, Synaptogenese, Myelinisierung) und zur Ausbildung funktioneller Verknüpfungen. Störungen in dieser Zeit können lebenslange Beeinträchtigungen von Intelligenz, sozialer Kompetenz und Verhaltensmustern nach sich ziehen.

Es gibt eine große Zahl von Studien, die sich mit der Assoziation von außenluftbedingter Schadstoffbelastung in der Schwangerschaft (insbesondere PM_2,5 und NO_x) und der Entstehung von ASD, ADHS und Intelligenzminderung sowie mit Störungen der Genitalentwicklung und der sexuellen Orientierung befassen.

Diese Studien mit z.T. widersprüchlichen Ergebnissen – viele zeigen auch das Fehlen von solchen Korrelationen auf – werden in der WHO-Studie diskutiert, die in der zusammenfassenden Bewertung gleichwohl die gefundenen positiven Assoziationen hervorhebt:

"Die Belastung mit Luftschadstoffen kann die neuronale Entwicklung negativ beeinflussen, was zu Intelligenz-Herabsetzung und zur Entwicklung von Verhaltensstörungen (wie ASD, ADHS) führen kann. Forschungsergebnisse legen nahe, dass sowohl pränatale wie auch postnatale Belastungen mit Luftschadstoffen die neuronale Entwicklung bedrohen. Metaanalysen von Untersuchungen über ASD haben relativ übereinstimmend Assoziationen zur Schadstoffbelastung in der Außenluft, besonders hinsichtlich der pränatalen Exposition gegenüber Feinstäuben, und Autismus aufgezeigt."*

Das wird – irritierenderweise – an anderer Stelle im gleichen WHO-Bericht zurückhaltender formuliert und etwas anders gewichtet, so dass eine gewisse intrinsische Widersprüchlichkeit resultiert:

„Es gibt Hinweise auf eine Verbindung zwischen pränataler Belastung durch verkehrsbedingte Luftverschmutzung und kognitiven und psychomotorischen Funktionen und Verhaltensproblemen, aber die Forschungsergebnisse sind nicht konsistent.“*

Adipositas, Insulinresistenz, Diabetes

Die Ergebnisse einiger Studien ließen annehmen, dass eine Assoziation bestehen könnte zwischen Außenluftbelastung in der Schwangerschaft und der späteren Entstehung von Adipositas und Diabetes. Hier seien weitere bestätigende Untersuchungen notwendig.

Herkunft von NO_x und PM₁₀ in der Außenluft in Deutschland? Notwendige Konsequenzen

Die Belastungen in städtischen Ballungsgebieten und der Stickoxid-Ausstoß aus Diesel-PKW stehen derzeit im Fokus vieler Diskussionen, die jedoch weiter gefasst werden müssen.

Zwei Drittel der verkehrsbedingten Stickoxide werden durch den Schwerverkehr ausgestoßen. Schiffs- und Schienenverkehr spielen eine untergeordnete Rolle. Der Straßenverkehr ist für 95% der NO_x-Belastung der Außenluft verantwortlich. (Umweltbundesamt). Der Straßenverkehr steuert ca. 60% zur Immission von PM₁₀ bei; davon stammen 22% von Diesel-PKW, 35% von Diesel-Nutzfahrzeugen, 15% von benzingetriebenen PKW und 27% durch Reifen- und Bremsabrieb. (Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Verbraucherschutz.)

Konsequenzen müssen also weiter greifen als nur Fahrverbote für Diesel-PKW.

Unbestritten bleibt allerdings, dass derzeit vielerorts vorkommende Außenluftschadstoffe pathogen sind für Kinder (und auch Erwachsene) und dass eine Herabsetzung der Belastungen dringend erforderlich ist. Dahingehende Forderungen zu artikulieren und die Umsetzung einzufordern ist eine auch kinderärztliche Aufgabe.

Tabelle 1:

Abkürzungen: