Schadstoffe aus dem Straßenverkehr
und
Atemwegsbeschwerden bei Kindern

Autor: Dr. med. Erika von Mutius, Dr. v. Haunersche Kinderklinik der Universität München

Der Frage, ob eine Schadstoffbelastung durch den Straßenverkehr einen meßbaren schädigenden Effekt auf die menschliche Gesundheit hat, ist bislang in wenigen Studien nachgegangen worden. Im Bereich der Arbeitsmedizin wurde der Effekt von Benzin- und Dieselabgasen untersucht. Bei diesen Studien ist jedoch zu bedenken, daß es sich um selektierte, ausgewählte Populationen handelt, da davon auszugehen ist, daß empfindliche Personen einer derartigen Beschäftigung nicht mehr oder gar nicht nachgehen würden. Speizer und Ferris berichteten über eine geringe Assoziation zwischen der Exposition gegenüber Autoabgasen bei Polizisten und vermehrten Atemwegsbeschwerden, fanden aber keine Einschränkung der Lungenfunktion (1). Evans und Mitarbeiter beschrieben einen signifikant niedrigeren FEV1 und häufigere Atemwegsbeschwerden bei Personen, die den Verkehr durch Tunnel dirigierten als bei denen, die auf Brücken arbeiteten (2). Ulvasson und Alexanderson zeigten eine Erniedrigung der Lungenfunktion bei Arbeitern auf, die Dieselabgasen ausgesetzt waren (3). Nachdem all die Meßwagen, von denen die Abgase stammten, mit Filter ausgestattet worden waren, war die Einschränkung der Lungenfunktion rückläufig. Gamble und Mitarbeiter untersuchten Männer, die in Busgaragen arbeiteten, und fand einen Zusammenhang zwischen einer Einschränkung der Lungenfunktion und der Dauer der Anstellung (4). Im Gegensatz dazu fand eine prospektive Kohortenstudie, welche von Ames und Mitarbeitern durchgeführt wurde, daß Bergarbeiter unter Tage, die Dieselabgasen ausgesetzt waren, keinerlei Einschränkungen der Lungenfunktion oder vermehrtes Aufkommen von Atemwegsbeschwerden (5) aufwiesen.

 

Wenig epidemiologische Studien an repräsentativen Stichproben der Bevölkerung sind bislang zu diesem Thema durchgeführt worden. Yokohama und Mitarbeiter untersuchten Hausfrauen, die in der Nähe von Hauptstraßen in Tokio lebten und fanden, daß diejenigen Frauen, die innerhalb von 20 Metern Entfernung von der Straße lebten, mehr Atemwegsbeschwerden aufwiesen als diejenigen, die weiter entfernt wohnten (6). Murakami und Mitarbeiter fanden doppelt soviel Atemwegsbeschwerden, wie z. B. Giemen ("wheezing") und Infekte bei Kindern im Alter von 4 bis 11 Jahre, die in der Nähe einer Straße wohnten als diejenigen, die weiter weg wohnten (7). Ishisaki und Mitarbeiter zeigten auf, daß Beschwerden der Zederpollinose bei 13,2% der Bewohner, die innerhalb von 200 Metern zur Hauptstraße lebten, auftraten, wohingegen nur bei 9,6% der gesamten Population diese Beschwerden vorgefunden wurden (8). Bei all den genannten Studien wurden jedoch in unzureichendem Maß andere Einflußvariablen berücksichtigt, die den Zusammenhang zwischen Verkehrsbelastung und Atemwegsbeschwerden erklären könnten. So könnte es sein, daß Kinder aus niederen sozialen Verhältnissen mehr Atemwegsbeschwerden aufweisen, weil die Eltern häufiger rauchen. Da Familien aus niederen sozialen Verhältnissen eher in der Nähe verkehrsreicher Straßen wohnen werden als wohlsituierte Familien, muß dieser Faktor und andere wichtige Einflußvariablen wie das Alter und Geschlecht der Kinder etc in der Auswertung derartiger Studien berücksichtigt werden.

 

Unsere Arbeitsgruppe untersuchte in München den Zusammenhang zwischen Verkehrsbelastung und Atemwegsbeschwerden der Kinder, der Lungenfunktion dieser Kinder und dem Auftreten von Asthma und anderen allergischen Erkrankungen bei Kindern (9). Alle Viertkläßler der Stadt (n=7,445) erhielten einen Fragebogen an die Eltern. Bei den Kindern, deren Eltern eine schriftliche Einverständniserklärung unterzeichneten wurden weitere Allergietests und Lungenfunktionen mit Kaltluftprovokation zur Testung der bronchialen Hyperreaktivität durchgeführt. In den jeweiligen Schulbezirken wurde die Verkehrsbelastung mittels Kartierungen der Stadt mit der Anzahl von Kraftfahrzeugen, die in den jeweiligen Straßen an einem Werktag passierten, ermittelt. Nach Berücksichtigung aller potentiellen Einfluß- und Störvariablen wiesen Kinder, die in Schulbezirken mit hoher Verkehrsbelastung lebten, häufiger Zeichen eines Infektes, mehr Atemwegsbeschwerden und eine etwas schlechtere Lungenfunktion auf als Kinder aus unbelasteten Schulbezirken. Diese Veränderungen waren der Art und dem Ausmaß nach vergleichbar mit den Effekten einer Passivraucherexposition. Das Vorkommen von Asthma, Heuschnupfen, einer allergischen Sensibilisierung im Hauttest und der bronchialen Hyperreaktivität als Merkmal des Asthma waren hingegen nicht mit der Verkehrsbelastung assoziiert

 

Gegen diese Studie ließe sich einwenden, daß die Staßenverkehrsexposition nicht auf individueller Basis erhoben wurde. Wenig epidemiologische Untersuchungen existieren, die den Zusammenhang auf individueller Ebene bei Kindern untersucht haben. Osterlee und Mitarbeiter befragten insgesamt 291 Eltern von Kindern im Alter von 0 - 15 Jahren, die an hoch und niedrig exponierten Straßen in Harlem, Holland lebten, nach dem Vorkommen von Atemwegsbeschwerden (10). Nur die Mädchen, nicht die Buben, wiesen nach Kontrolle für andere Einflußgrößen signifikant häufiger Atemwegsbeschwerden, die hinweisend für Asthma sein könnten, auf, wenn sie an hochbelasteten Straßen wohnten. Objektive Untersuchungen wie Lungenfunktionsprüfung oder Allergietestung wurden jedoch nicht durchgeführt, so daß eine eindeutige Zuordnung der Art der berichteten Beschwerden schwer fällt. Pershagen und Mitarbeiter fanden im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie an 550 Vorschulkindern vorwiegend im Alter von 0 - 2 Jahren, daß ebenfalls nur bei Mädchen das Risiko eines Krankenhausaufenthalts wegen obstruktiver Bronchitis mit Konzentrationen von NO2, einem Schadstoff, der in dieser Studie im wesentlichen vom Straßenverkehr emittiert wurde, assoziiert war (11). Allerdings ist in dieser Altersgruppe eine obstruktive Bronchitis häufig durch Infekte und nicht durch allergische Reaktionen im Sinn eines Asthma bedingt. Ähnliche Resultate ergaben sich in einer großen deutschen epidemiologischen Untersuchung vom Umwelthygiene Institut in Düsseldorf. Ranft und Mitarbeiter fanden bei 6jährigen Kindern aus dem Ruhrgebiet, daß die Nähe der Wohnlage zur nächsten verkehrsreichen Straße zwar einen signifikanten Einfluß auf die Häufigkeit von Erkältungen, Erkältungsanfälligkeit, häufigen Husten, Ekzem und tendentiell von Asthma hatte, nicht aber für die Entwicklung von Heuschnupfen, des Gesamt IgE und des spezifischen IgE im RAST-Allergietest von Bedeutung ist (12). Ähnliche Resultate wurden aus einer epidemiologischen Studie zu innerstädtischen Umwelteinflüssen auf Atemwegserkrankungen in Mannheim berichtet (13). Insgesamt fanden sich keine signifikanten Zusammenhänge zwischen respiratorischen, allergischen und asthmatischen Erkrankungen und Schadstoffvariablen, die als flächen- und linienbezogene Verkehrs- und Emissionsdichten sowie als Immissionsmessungen im Quadratkilometerraster zur Verfügung standen. In einer weiteren Studie in Duisburg wurde zwar ein Bezug zwischen einem Schadstoffindex der Außenluft und dem Nachweis der bronchialen Hyperreaktivität bei 282 Kindern festgestellt, allerdings fand sich in derselben Untersuchung kein signifikanter Zusammenhang zwischen einer Erkrankung an Asthma und sogar ein statistisch signifikanter inverser Zusammenhang zwischen der atopischen Sensibilisierung im Hautpricktest und dem Schadstoffindex (14). Wichmann und Mitarbeiter fanden zwar bei 6jährigen Kindern in Stuttgart eine Assoziation zwischen einigen, längst nicht allen verkehrsbezogenen Schadstoffen mit Asthma, nicht aber mit obstruktiver Bronchitis (15). Eine in Großbritannien durchgeführte Fall-Kontroll-Studie wies schließlich kein signifikant erhöhtes Asthmarisiko für Kinder, die an verkehrsreichen Straßen aufwuchsen, auf (16).

 

Einige tierexperimentelle Studien haben sich auch mit Schadstoffen, die typischerweise durch Autoverkehr emittiert werden, beschäftigt. Ob Ergebnisse dieser Studien, die eine verstärkte Entwicklung von atopischer Sensibilisierung auf Ovalbumin bei Meerschweinchen oder Mäusen nach Exposition mit verschiedenen, dem Straßenverkehr zuzuschreibenden Schadstoffen nachgewiesen haben (17, 18), auch auf den Menschen übertragen werden können, bleibt offen. Somit ergibt sich zusammenfassend derzeit kein eindeutiger Hinweis auf einen starken Zusammenhang zwischen der Straßenverkehrsbelastung und dem Auftreten von Asthma und Allergien beim Kind. Allerdings fehlt es an validen Daten zur individuellen Schadstoffexposition bei Kindern im Rahmen epidemiologischer Studien, die eine Berücksichtigung anderer Einfluß- und Störvariablen erlauben.

Literatur:

  1. Speizer FE, Ferris BG. Exposure to automobile exhaust. I. Prevalence of respiratory symptoms and disease. II: Pulmonary function measurements. Arch Environ Health 1973;26:313-24.
  2. Evans RG, Webb K, Homan S, Ayres SM. Cross sectional and longitudinal changes in pulmonary function associated with automobile pollution among bridge and tunnel officers. Am J Ind Med 1988;14:25-36.
  3. Ulfarson U, Alexandersson R. Reduction in adverse effect on pulmonary function after exposure to filtered diesel exhaust. Am J Ind Med 1990;17:341-7.
  4. Gamble J, Jones W, Minshall S. Epidemiological-environmental study of diesel bus garage workers: acute effects of NO2 and respirable particulate on the respiratory system. Environ Res 1987;42:201-14.
  5. Ames RG, Hall DS, Reger RB. Chronic respiratory effects of exposure to diesel emissions in coal mines. Arch Environ Health 1984;39:389-94.
  6. Yokoyama Y, Nitta H, Maeda K, Aoki S. What interaction does indoor nitrogen dioxide have on the effect of the automobile exhaust ? Tokai J Exp Clin Med 1985;10:379-84.
  7. Murakami M, Ono M, Tamura K. Health problems of residents along heavy-traffic roads. J Human Ergol 1990;19:101-6.
  8. Ishizaki T, Koizumi K, Ikemori R, Ishyama Y, Kushibiki E. Studies of prevalence of
  9. Japanese cedar pollinosis among the residents in a densely cultivated area. Ann Allergy 1987;58:265-70.
  10. Wjst M, Reitmeir P, Dold S, Wulff A, Nicolai T, von Loeffelholz-Colberg E, von Mutius E. Road traffic and adverse effects on respiratory health in children. Br Med J 1993;307:596-600.10. Oosterlee A, Drijver M, Lebret E, Brunekreef B. Chronic respiratory symptoms in children and adults living along streets with high traffic density. Occup Environ Med 1996;53:241-7.
  11. Pershagen G, Rylander E, Norberg S, Eriksson M, Nordvall SL. Air pollution involving nitrogen dioxide exposure and wheezing bronchitis in children. Int J Epidemiology 1995;24: 1147-53.
  12. Ranft U, Dolgner R, Krämer U, Behrendt H, Dunemann L, Islam MS, Koch T, Malin E, Ring J, Stiller-Winkler R, Sugiri D, Schlipköter HW. KFZ-Verkehrsbezogene Luftverschmutzung und Gesundheitliche Auswirkungen - Messungen von Luftverunreinigungskomponenten und epidemiologische Querschnittsuntersuchungen in Nordrhein-Westfalen. In: " 1. ECOMOVE Congress Land Use, Lifestyle and Transport", Ed.: Marion Jerichow, Universität Gesamthochschule Kassel 1995, S. 257-67.
  13. Luttmann H, Grömping U, Kreienbock L, Treiber-Klötzer C, Wichmann HE. Kohortenstudie zu Atemwegserkrankungen und Lungenfunktion bei Schulkindern in Südwestdeutschland. Teil 4: Innerstädtische Umwelteinflüsse auf Atemwegserkrankungen in Mannheim. Zbl. Hyg 1995;198:172-89.
  14. Schupp A, Kaaden R, Islam MS, Kreienbrock L, Porstmann F, Rosenlehner R, Spix C, Stiller T, Wichmann HE. Einfluß verkehrsabhängiger Immissionen auf die Empfindlichkeit der Atemwege bei Kindern in Duisburg. Allergologie 1994;17:591-7.
  15. Wichmann HE, Hübner HR, Malin E, Köhler B, Hippke G, Fischer D, Bontemps M, Huenges R, Rebmann H, Walzer H, Wolf U, Ludwig H, Pizard-Weyrich M, Gruner K, Döller G, Herrmann S. Die Bedeutung gesundheitlicher Risiken durch "outdoor pollution", erläutert anhand der Querschnittsstudien zum Pseudokrupp in BadenWürtemberg. Öff.Gesundh.-Wes. 1989;51:414-20.
  16. Livingstone AE, Shaddick G, Grundy C, Elliott P. Do people living near inner city main roads have more asthma needing treatment ? Case-control study. Br Med J 1996;312:676-7.
  17. Muranaka M, Suzuki S, Koizumi K, Takafuji S, Miyamoto T, Ikemori R, Tokiwa H. Adjuvant activity of diesel-exhaust particulates for the production of IgE antibody in mice. J Allergy Clin Immunol 1986; 77:616-23.
  18. Riedel F, Krämer M, Scheibenbogen C, Rieger CHL. Effects of SO2 exposure on allergic sensitization in the guinea pig.J Allergy Clin Immunol 1988; 82:527-34.

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