Notaufnahmebesuche wegen Asthmaanstieg in New York City während kanadischer Waldbrände

Thurston G, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2023;doi:10.1164/rccm.202306-1073LE.

Thurston G, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2023;doi:10.1164/rccm.202306-1073LE.

Laut einer im American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine veröffentlichten Studie führte der Rauch von kanadischen Waldbränden im Juni in New York City zu einem leichten Anstieg der Notaufnahmebesuche wegen Asthma im Vergleich zu Tagen mit hoher Pollenbelastung.

Andere mögliche Auswirkungen auf die Gesundheit wie Herzinfarkte und Schlaganfälle aufgrund des Rauchs müssen jedoch noch untersucht werden.George Thurston, ScD,Professor, Abteilungen für Medizin und Bevölkerungsgesundheit, NYU Langone, und Kollegen schrieben.

Die Forscher führten die Studie aufgrund der „weit verbreiteten öffentlichen Besorgnis über mögliche gesundheitsschädliche Auswirkungen durch das Einatmen der Waldbrandverschmutzung“ durch, sagte Thurston gegenüber Healio.

Die Feinstaubbelastung im Bereich von 2,5 µg/m3 (PM2,5) erreichte am 7. Juni in New York City ihren Höhepunkt und übertraf die täglichen Luftqualitätsstandards in den Vereinigten Staaten bei weitem, sagten die Forscher.

Anhand von Daten des New Yorker Gesundheitsministeriums zählten die Forscher die Notaufnahmen wegen Asthma und anderen Atemwegserkrankungen in den ersten sechs Monaten des Jahres 2023. Die 335 Besuche wegen Asthma am 7. Juni waren 10 % höher als die 302 Besuche am 6. April gilt als Tag mit hohem Pollenflug.

Als der Himmel zu Beginn des Jahres frei von Waldbrandrauch war, lag der Tagesdurchschnitt für Asthmabesuche bei 188, so die Forscher.

Die Forscher sammelten außerdem Daten für PM2,5 für die ersten sechs Monate des Jahres 2023 von Überwachungsstationen in Nord-Manhattan, der Bronx sowie Nord- und Süd-Brooklyn und berechneten zusammengesetzte stadtweite Tagesdurchschnitte.

Konkret deuteten die Daten vom 1. Januar bis 4. Juni auf erwartete Hintergrundwerte der PM2,5-Verschmutzung hin. Durch Subtrahieren des Hintergrund-PM2,5 vom überwachten PM2,5 schätzten die Forscher den PM2,5-Überschuss aufgrund von Waldbrandrauch, der am 7. Juni 146,1 µg/m3 erreichte.

Vom 6. bis 9. Juni, so die Forscher, seien PM2,5 aus den Waldbränden mit Besuchen in der Notaufnahme wegen Asthma verbunden (Inzidenzratenverhältnis [IRR] = 1,03; 95 %-KI: 1,02–1,04), Hintergrund-PM2,5 hingegen schon nicht (IRR = 1,01; 95 %-KI: 0,97–1,05) pro 10 µg/m3-Inkrement.

Die Forscher sagten auch, sie hätten einen Zusammenhang zwischen der täglichen Pollenzahl pro Kubikmeter (PCM) und Notaufnahmebesuchen wegen Asthma gefunden (IRR = 1,02; 95 % KI, 1,01–1,04), diese Pollenzahl korrelierte jedoch nicht mit PM2,5, und sie hat die geschätzte Wirkung von Waldbränden PM2,5 nicht verändert.

Erwachsene im Alter von 18 bis 64 Jahren erlebten im Vergleich zu Erwachsenen im Alter von 65 Jahren und älter sowie bei Kindern und Jugendlichen unter 18 Jahren stärkere Auswirkungen auf ihr Asthma durch den Waldbrand PM2,5.

Notaufnahmebesuche aufgrund anderer Atemwegsprobleme waren mit dem Umgebungshintergrund PM2,5 am selben Tag (IRR = 1,03; 95 %-KI: 1,01–1,05) verbunden, jedoch nicht mit Waldbrand-PM2,5 (IRR = 1; 95 %-KI: 0,99–1,01). ) pro 10 µg/m3-Inkrement.

„Angesichts der bedrohlichen Erscheinung der Waldbrandverschmutzung war es etwas überraschend, dass der Anstieg der Asthma- und COPD-Notaufnahmebesuche nur geringfügig höher ausfiel als zu Beginn dieses Jahres in New York City an einem Tag mit hoher Pollenbelastung im April“, sagte Thurston.

Mithilfe eines Distributed-Lag-Modells stellten die Forscher außerdem fest, dass PM2,5 durch Waldbrände keinen Einfluss auf Asthma hatte, der über die Auswirkungen am selben Tag hinausging.

Obwohl die Forscher die Auswirkung von PM2,5 durch Waldbrände auf Asthma-Notaufnahmebesuche als signifikant bezeichneten, stellten sie fest, dass sie pro µg/m3 geringer war als in früheren Studien zu PM2,5 durch Waldbrände. Die in dieser Studie angegebene Wirkung von PM2,5 auf Asthma pro Masseneinheit ähnelte auch früheren Studien zur PM2,5-Masse in der Umgebung außerhalb von Waldbränden, fuhren die Forscher fort.

Zwischen dem 7. und 8. Juni sammelten die Forscher außerdem eine PM2,5-Probe in ihrem Labor in der 25th Street in Manhattan und verglichen sie mit den jährlichen durchschnittlichen PM2,5-Spurenelementdaten aus dem Jahr 2019, die vom EPA Chemical Speciation Network erhalten wurden.

Das verheerende PM2,5-Feuer hatte einen viel geringeren Anteil an Metallen, die oxidativen Stress auslösen, sagten die Forscher. Beispielsweise betrug der Kupfergehalt bei Waldbränden pro µg 12 % des üblichen PM2,5-Gehalts in New York City, und der Schwefel bei Waldbränden betrug nur 26 % des üblichen PM2,5-Gehalts.

„Es ist bezeichnend, dass die Proben der Partikelverschmutzung durch Waldbrände, die wir gesammelt und dann analysiert haben, darauf hinwiesen, dass die Partikel der Verschmutzung eine relativ geringe Anreicherung vieler der giftigsten Bestandteile aufwiesen, die normalerweise in der Luftverschmutzung von New York City vorkommen, wie Übergangsmetalle und Schwefel“, sagte Thurston sagte.

„Dies könnte die moderaten gesundheitlichen Auswirkungen erklären, die bisher bei solch hohen PM2,5-Expositionen festgestellt wurden, die nachweislich mehr als das Zehnfache der typischen Feinstaubkonzentrationen in New York ausmachen“, fuhr er fort.

Kalium, das den Forschern zufolge normalerweise in Biomasse-Verbrennungspartikeln angereichert ist, war im Waldbrand-PM2,5 pro Masseneinheit um 64 % höher als im üblichen PM2,5-Gehalt. Die Waldbrandfahne wies auch erhebliche Mengen an mitgeschlepptem PM2,5-Boden auf, mit höheren Anteilen an Silizium und Kalzium im Vergleich zum üblichen PM2,5-Gehalt.

Basierend auf diesen Erkenntnissen bezeichneten die Forscher den Anstieg der Asthma-Notaufnahmebesuche am selben Tag im Zusammenhang mit Waldbränden PM2,5 als statistisch signifikant. Die Forscher führten diesen Zusammenhang möglicherweise auf allergenes Material zurück, das auch im Rauch vorhanden ist, auf Lungenreizungen und Entzündungen durch die Partikel oder auf eine Kombination dieser Faktoren.

Das Fehlen eines Zusammenhangs zwischen Waldbrand-PM2,5 und anderen Atemwegsbesuchen könnte auf die dominierende Rolle allergischer Reaktionen bei diesen Besuchen hinweisen, die die Forscher als eine gegenteilige Situation im Vergleich zu den üblichen PM2,5-Besuchen in New York City bezeichneten.

Die Forscher warnten jedoch davor, dass nicht gemessene Faktoren wie die vermiedene PM2,5-Exposition aufgrund von Luftqualitätswarnungen und andere Komponenten im Feinstaub wie sekundäres organisches Aerosol diese Gesamteffekte verändert haben könnten.

Die Forscher spekulierten auch, dass der begrenzte Übergangsmetallgehalt des verheerenden PM2,5-Gehalts dessen oxidatives Potenzial verringerte und auf einen geringeren Zusammenhang mit Auswirkungen auf die Herz-Kreislauf-Gesundheit im Vergleich zum üblichen PM2,5-Gehalt in New York City hindeuten könnte, obwohl sie darauf hinwiesen, dass diese und andere Gesundheitsergebnisse müssen noch bewertet werden.

Mittlerweile liefern diese Ergebnisse eine wissenschaftliche Grundlage für Ärzte, die ihren Asthma- und COPD-Patienten raten wollen, darauf zu achten, eine Exposition zu vermeiden, so wie sie es an einem Tag mit hohem Pollenflug tun würden, sagte Thurston.

Die Forscher planen auch, ihre Studien fortzusetzen.

„Wir planen, mehr tägliche Daten zu den Gesundheitsergebnissen von New York City während der Waldbrandperiode zu erhalten, wie z. B. die tägliche Zahl der Krankenhauseinweisungen zu Atemwegs- und Herzerkrankungen, die Zahl der Besuche in der kardiovaskulären Notaufnahme und die tägliche Zahl der Todesfälle durch Nebenursachen, sobald diese verfügbar sind“, sagte Thurston.

„Dies wird es uns ermöglichen, das Spektrum der gesundheitlichen Auswirkungen des Waldbrandverschmutzungsereignisses im Juni 2023 umfassender einzuschätzen“, sagte er.

George Thurston, ScD,kann unter [email protected] erreicht werden.

Albert Rizzo, MD, FACP

Diese Erkenntnisse sind bedeutsam, aber nicht überraschend. Obwohl PM2,5 in Kubikmetern gemessen wird und die Werte an verschiedenen Tagen ähnlich sein können, kann die tatsächliche Zusammensetzung der Partikel je nach Ursache oder Quelle der PM variieren – Waldbrände, hauptsächlich organisches Material, vs. städtische fossile Brennstoffquellen wie z B. Autos oder Lastwagen, die hauptsächlich andere Metalle und Giftstoffe enthalten, die sich von Waldbränden unterscheiden.

Das bedeutet, dass die Wirkung auf den Körper etwas variieren kann. Das Fazit ist, dass jede PM2,5-Konzentration klein genug ist, um tief in die Lunge einzudringen und eine Entzündung der Atemwege zu verursachen, die Husten, pfeifende Atemgeräusche und Schübe bei Asthma und COPD auslöst. PM2,5 trägt außerdem oft kleinere, ultrafeine Partikel mit einer Größe von 0,1 µg mit sich, die sogar in den Körperkreislauf gelangen können und ein Schlüsselfaktor für andere gesundheitliche Folgen außerhalb der Lunge sein können, wie z. B. Herz-Kreislauf-Ereignisse.

Andere Faktoren wie Luftfeuchtigkeit, vorherrschende Winde und Hitze können ebenfalls eine Rolle bei der Veränderung oder Bestimmung der Zusammensetzung der PM2,5-Partikel spielen. Auch die Jahreszeit wird eine Rolle spielen, da PM2,5 während der Pollensaison möglicherweise mehr Allergene darstellt und mehr allergische Symptome auslöst.

Patienten, insbesondere solche mit chronischen Lungenerkrankungen wie Asthma oder COPD, sollten sich angewöhnen, täglich die Luftqualität zu beurteilen, indem sie Websites wie airnow.gov besuchen. Diese Informationen können ihnen dabei helfen, ihren Tag im Hinblick auf die Notwendigkeit, draußen zu sein, und den Versuch, drinnen zu bleiben, zu planen. Schlechte Außenluft sollte ferngehalten werden, indem Sie Türen und Fenster schließen und die Umlufteinstellung der Innenluft an Klimaanlagen nutzen und wenn möglich HEPA-Filter einsetzen.

Wenn Patienten ins Freie gehen müssen, sollten sie das Tragen von Masken in Betracht ziehen, insbesondere des Typs N95, der PM2,5 herausfiltern kann. Herkömmliche Stoff-, Kopftuch- oder OP-Masken sind nicht so wirksam.

Diese Patienten sollten außerdem ihre Asthma- oder COPD-Aktionspläne auf dem neuesten Stand halten und Anweisungen ihres Gesundheitsdienstleisters darüber erhalten, was zu tun ist, wenn die Symptome wieder aufflammen. Außerdem sollten sie sicherstellen, dass ihnen ausreichend Medikamente zur Verfügung stehen, insbesondere Notfallinhalatoren. Besonders unter diesen Umständen ist eine gute und kontinuierliche Kommunikation mit dem Gesundheitsdienstleister von entscheidender Bedeutung.

Da die sozialen Determinanten der Gesundheit in unserer Gesellschaft jedoch nicht gleichberechtigt sind, werden nicht alle gefährdeten Personen in diesen Zeiten in der Lage sein, sich von der schlechten Außenluft fernzuhalten, und nicht alle werden in der Lage sein, Klimaanlagen oder HEPA-Filter zu verwenden.

Genauso wie Einrichtungen während schwerer Kälteperioden im Winter zur Verfügung gestellt werden, sollten Gemeinden in der Lage sein, sichere Zonen für Tage mit starker Hitze und schlechter Luftqualität bereitzustellen. Außerdem sollten Notaufnahmen und Notfallzentren in Krankenhäusern in der Lage sein, ihr Personal aufzustocken, wenn sie wissen, dass diese Tage mit schlechter Luftqualität bevorstehen oder eintreten, um lange, möglicherweise lebensverändernde Wartezeiten für Patienten und ein Burnout von Ärzten zu vermeiden überwältigt von der Zahl der hilfesuchenden Patienten.