[Air pollution and cardiovascular diseases]

Herz. 2021 Mar;46(2):120-128. doi: 10.1007/s00059-020-05016-9. Epub 2021 Jan 18.
[Article in German]

Abstract

Air pollution in the environment and in households is responsible worldwide for almost 9 million preventable premature deaths per year and almost 800,000 such deaths within Europe. Air pollution therefore shortens life expectancy worldwide by almost 3 years. Smoking, a proven cardiovascular risk factor, shortens the mean life expectancy by 2.2 years. Epidemiological studies have shown that air pollution from fine and coarse particulate matter is associated with increased cardiovascular morbidity and mortality. Responsible for this are mainly cardiovascular diseases, such as coronary heart disease, heart attack, heart failure, stroke, hypertension and also diabetes, which are mainly caused or aggravated by fine particulate matter. After inhalation fine particulate matter can reach the brain directly and also reach the bloodstream via a transition process. There, the particles are absorbed by the blood vessels where they stimulate the formation of reactive oxygen species (ROS) in the vascular wall. They therefore promote the formation of atherosclerotic changes and in this way increase the cardiovascular risks, especially an increase in chronic ischemic heart disease and stroke. Recent studies also reported that in coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients a high degree of air pollution is correlated with severe disease courses with cardiovascular complications and pulmonary diseases. This necessitates preventive measures, such as lowering of the upper limits for air pollutants. Individual measures to mitigate the health consequences of fine particulate matter are also discussed.

Die Luftverschmutzung in der Umgebung und in Haushalten ist weltweit jährlich für mittlerweile knapp 9 Mio. vermeidbare, vorzeitige Todesfälle und innerhalb Europas für knapp 800.000 solcher Todesfälle verantwortlich. Die Luftverschmutzung verkürzt somit weltweit die Lebenserwartung um knapp 3 Jahre. Das Rauchen, ein nachgewiesener Herz-Kreislauf-Risiko-Faktor, verkürzt die mittlere Lebenserwartung um 2,2 Jahre. Epidemiologische Studien zeigen, dass Luftverschmutzung durch Feinstaub mit erhöhter kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität assoziiert ist. Hierfür verantwortlich sind hauptsächlich durch Feinstaub ausgelöste oder verschlimmerte Herz-Kreislauf-Erkrankungen, wie koronare Herzkrankheit (KHK), Herzinfarkt, Herzinsuffizienz, Schlaganfall, Hypertonie und auch Diabetes. Feinstaubpartikel können nach Inhalation zum einen direkt ins Gehirn und zum anderen über einen Transitionsprozess in die Blutbahn gelangen. Dort werden sie in die Blutgefäße aufgenommen, wo sie die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in der Gefäßwand stimulieren. Damit begünstigen sie die Entstehung atherosklerotischer Veränderungen und steigern so das kardiovaskuläre Risiko, insbesondere eine Zunahme an chronisch-ischämischer Herzerkrankung und Schlaganfall. Neuere Untersuchungen berichten, dass bei COVID-19(„coronavirus disease 2019“)-Patienten ein hoher Grad an Luftverschmutzung mit schweren Krankheitsverläufen mit kardiovaskulären Komplikationen und Lungenerkrankungen korreliert. Dies macht präventive Maßnahmen, wie z. B. eine Absenkung der Grenzwerte für Luftschadstoffe, erforderlich. Individuelle Maßnahmen, um die gesundheitlichen Folgen von Feinstaub abzumildern, werden ebenfalls diskutiert.

Keywords: Air pollutants; Cardiovascular risk; Particulate matter; Premature mortality; Prevention.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Air Pollution* / adverse effects
  • COVID-19*
  • Cardiovascular Diseases* / epidemiology
  • Europe
  • Humans
  • SARS-CoV-2