Dokument: Ambient Air Pollution and Cardiovascular Health - The Role of Exposure Assessment, Particle Size, and Co-Exposure with Noise

Titel:	Ambient Air Pollution and Cardiovascular Health - The Role of Exposure Assessment, Particle Size, and Co-Exposure with Noise
Weiterer Titel:	Luftverschmutzung und kardiovaskuläre Erkrankungen - Die Rolle der Expositionsmessung, der Partikelgröße und der Ko-Exposition Lärm
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57216
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20210917-092529-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Hennig, Frauke [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 10,94 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 22.08.2021 / geändert 22.08.2021
Beitragende:	Prof. Dr. med. Hoffmann, Barbara [Gutachter] Prof. Dr. Kuß, Oliver [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Luftverschmutzung ist ein wichtiger umweltbedingter Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen und Mortalität. Während eine kurzfristige Exposition akute Ereignisse auslösen kann, kann eine langfristige Exposition Atherosklerose begünstigen. Der Co-Exposition Lärm wird eine ähnliche Rolle zuteil. Im Ruhrgebiet in Deutschland leben etwa 5 Millionen Menschen, die einer ständigen Luftverschmutzung und möglicherweise Lärmbelastung, ausgesetzt sind, die nicht nur durch lokale, sondern auch umliegende Verkehrs-und Industriequellen hervorgerufen werden. Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser von ≤ 10 𝜇𝑚 (𝑃 𝑀10), ≤ 2, 5 𝜇𝑚 (𝑃 𝑀2.5), und Stickstoffdioxid (𝑁 𝑂2) wird dort routinemäßig an ausgewählten Stationen gemessen, von denen eine Station zusätzlich, die möglicherweise besonders schädlichen, ultrafeinen Partikel (UFPs) misst. Um die langfristige Luftschadstoffkonzentration flächendeckend abzuschätzen, wurden zwei Modelle eingesetzt: Das zeitliche- und räumliche EURAD-Modell (European Air Pollution Dispersion) und das statische, aber räumliche Landnutzungs-Regressionsmodell (LUR). Hauptziele dieser Dissertation waren der Vergleich des EURAD- und des LUR-Modells im Studiengebiet; die Untersuchung von Assoziationen zwischen kurzfristiger Luftverschmutzungsexposition und kardiovaskulärer Mortalität; das Zusammenspiel von Luftverschmutzung und Lärm; und die Untersuchung der Assoziation zwischen langfristiger Luftverschmutzungsexposition und Progression der Atherosklerose. Kurzfristige Auswirkungen von Luftschadstoffen, insbesondere UFPs, auf die kardiovaskuläre Mortalität, wurden im Rahmen eine Zeitreihe mit denen vom zentralen Statistik- und IT-Dienstleister des Landes Nordrhein-Westfalen erhobenen Daten (2009-2014), untersucht. Langfristige Auswirkungen von Luftverschmutzung auf die Progression der Atherosklerose, d.h. koronarer Verkalkung (CAC), thorakaler Verkalkung (TAC) und der Intima-Media- Dicke der Halsschlagader (cIMT), wurden mit Daten der prospektiven (𝑡0: 2000-2003, 𝑡1: 2006-2008) Heinz Nixdorf Recall-Kohortenstudie (Bochum, Mülheim und Essen), bestehend aus 4814 zufällig ausgewählten Männern und Frauen im Alter von 45-75 Jahren, untersucht. Die Übereinstimmung zwischen den mit dem EURAD-CTM und dem LUR-Modell geschätzten langfristigen Luftschadstoffkonzentrationen war schwach bis mäßig, wobei beide Modelle ihre Berechtigung haben. Kurzzeitige Exposition zeigte ähnliche, unmittelbare und verzögerte, Assoziationen für 𝑃 𝑀10 und UFPs mit kardiovaskulärer Mortalität. Luftverschmutzung war in der Gesamtpopulation nicht mit dem Fortschreiten der Atherosklerose (CAC, TAC und cIMT) assoziiert. Jedoch wurde eine konsistente Assoziation bei Teilnehmern mit keiner oder geringer atherosklerotischer Ausgangsbelastung beobachtet, die für 𝑃 𝑀2.5 und CAC am konsistentesten war. Beobachtete Assoziationen waren robust gegenüber Lärmexposition und zeigten keine synergistische Wirkung. Ergebnisse für unterschiedliche Modellierungen für Luftverschmutzungskonzentrationen waren ähnlich. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Luftverschmutzung, insbesondere 𝑃 𝑀2.5, sowohl mit akuten kardiovaskulären Ereignissen als auch mit chronischen Entwicklungen, wie Atherosklerose, assoziiert ist. Diese Ergebnisse ergänzen die epidemiologische Evidenz für die Notwendigkeit strengerer Vorschriften zur Reduzierung der Luftverschmutzung, um insbesondere in Ballungsräumen wie dem Ruhrgebiet die kardiovaskuläre Krankheitslast zu senken. Air pollution is a major environmental risk factor for cardiovascular diseases (CVDs) and mortality (CVM). While short-term exposure to air pollution can trigger acute cardiovascular events, long-term exposure can contribute to atherosclerosis, the main underlying pathology of CVDs. Noise, a co-exposure of air pollution, has been shown to play a similar role regarding CVDs. The Ruhr Area is a metropolitan living and working environment in Western Germany, where roughly 5 million people are consistently exposed to air pollution and potentially noise, emitted not only from local, but also from surrounding traffic and industry. Air pollution, i.e. particulate matter with an aerodynamic diameter of ≤ 10 𝜇𝑚 (𝑃 𝑀10), ≤ 2.5 𝜇𝑚 (𝑃 𝑀2.5), nitrogen dioxide (𝑁 𝑂2), is routinely measured at selected traffic and urban background stations in the Ruhr Area, of which one station additionally measures ultrafine particles (UFPs), which are hypothesized to be particularly harmful for human health. In order to estimate longterm air pollution concentration in the whole Ruhr Area, two models were applied to estimate concentration levels at study participants residences: the temporal and spatial European Air Pollution Dispersion chemistry transport model (EURAD-CTM) and the temporally static but spatially variable land-use regression (LUR) model. The main objectives of this dissertation were to compare the EURAD and the LUR model; to investigate associations between short-term air pollution exposure and cardiovascular mortality; to evaluate the role of noise in the context of air pollution; and to evaluate the association between long-term exposure to air pollution and progression of atherosclerosis in different vessel beds. To study short-term effects of air pollution, particularly UFPs, cause-specific mortality, including CVM, was collected (2009-2014) from the central statistical and IT services provider of North Rhine-Westphalia for the three adjacent cities of Essen, Mülheim, and Oberhausen. Investigating effects of long-term exposure to air pollution on progression of atherosclerosis, namely coronary calcification (CAC), thoracic calcification (TAC), and carotid intima media thickness (cIMT), data of the prospective (𝑡0: 2000-2003, 𝑡1: 2006-2008) Heinz Nixdorf Recall cohort study, located in the center of the Ruhr Area (Bochum, Mülheim, and Essen) was used, consisting of 4814 randomly selected males and females aged 45-75 years. Agreement between long-term air pollutant concentrations estimated with the EURAD-CTM and LUR model was weak to moderate, while both models have their justification. Short-term exposure showed immediate and delayed associations with with CVM, although UFPs were not shown to yield stronger effects. Air pollution was not associated with progression of atherosclerosis (CAC, TAC and cIMT) in the full population. However, a consistent association was observed in participants with no or minor initial atherosclerotic burden, which were most consistent for 𝑃 𝑀2.5 and CAC. Observed associations were robust with regard to noise exposure and no synergistic effects of air pollution and noise exposure could be found. Overall associations between long-term exposure to air pollution and progression of atherosclerosis were fairly similar regarding air pollution modelling. In conclusion, air pollution, in particular 𝑃 𝑀2.5, has shown to be associated with acute CV events, as well as with chronic developments, like atherosclerosis. These results add to the epidemiological evidence supporting the need for stricter regulations in air pollution reduction to lower CVDs and CVM, especially in metropolitan areas, like the Ruhr Area.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Arbeitsmedizin und Sozialmedizin
Dokument erstellt am:	17.09.2021
Dateien geändert am:	17.09.2021
Promotionsantrag am:	08.03.0021
Datum der Promotion:	12.08.0021