Verkningsmekanismer hos små partiklar

Små partiklar är ett betydande folkhälsoproblem

Partikelformiga luftföroreningar i utomhusluften är det största miljöhälsoproblemet i dag, när man tänker på antalet människor som blir exponerade samt på utbredningen av och allvarlighetsgraden hos de olägenheter som exponeringen orsakar. Luftföroreningar från trafiken orsakar i allmänhet ingen stor risk för enskilda människor, men på grund av både exponeringen och de kroniska hjärtsjukdomarnas utbredning har luftföroreningar utvecklats till ett betydande folkhälsoproblem. Små partiklar i utomhusluften orsakar uppskattningsvis cirka 1 800 dödsfall i förtid i Finland varje år. Mängden lindrigare olägenheter är flera gånger större.

I riskgrupperna ingår särskilt personer som lider av kroniska luftvägssjukdomar och hjärt- och kärlsjukdomar (till exempel kranskärlssjukdom, hjärtinsufficiens, kronisk obstruktiv lungsjukdom eller astma). De ska sköta om en tillräcklig läkemedelsbehandling enligt symtomen i synnerhet när luftkvaliteten är dålig.

Det är möjligt att minska den totala individuella hälsorisken, dvs. motarbeta de hälsorisker som luftföroreningarna medför genom att äta hälsosam kost, undvika rökning och motionera tillräckligt.

Hur påverkar partiklar hälsan?

Vi vet att partiklar är skadliga för andningsorganen. De vanligaste olägenheterna är irritationssymtom och lindriga symtom i andningsorganen, till exempel klåda i halsen och ögonen, snuva och hosta. Personer med sjukdomar i luftvägarna och små barn är känsligast för irritationssymtom av olika slag. Hos personer som lider av astma och kronisk obstruktiv lungsjukdom kan sjukdomen förvärras på grund av dålig luftkvalitet till och med i den grad att de behöver sjukhusvård.

Under de senaste tio åren har forskare upptäckt allt fler bevis på partiklarnas negativa effekter på hjärtat och cirkulationsorganen. Exponering under dagar med dålig luftkvalitet har observerats kunna leda till att personer med hjärtsjukdomar behöver sjukhusvård och att deras sjukdom förvärras på ett livsfarligt sätt.

När dagskoncentrationerna för partiklar är höga, ökar dödsfallen med koppling till luftvägs- och hjärtsjukdomar konsekvent under samma dag och ett par dagar som följer därpå. Långvarig exponering för partiklar i flera års tid är särskilt skadlig för hälsan. Det har inte varit möjligt att fastställa en undre gräns för partikelkoncentration som inte medför några olägenheter, och därför har också de låga koncentrationer som är typiska för Finland konstaterats ha samband med hälsoskador.

Varför är partiklar skadliga?

Under de senaste åren har forskarna fått en stor mängd ny information om partiklarnas sannolika verkningsmekanismer, men de olika mekanismerna och framför allt deras proportionella betydelse är ännu inte kända i detalj. Partiklarnas effekter förmedlas från luftvägarna till cirkulationen och hjärtat mest sannolikt genom inflammation och det autonoma nervsystemet.

Effekter på inflammation och kärlväggens funktion

Utdragen inflammation ligger bakom många sjukdomar och en kortvarigare intensifiering av inflammationsreaktionerna kan göra att sjukdomarna plötsligt blir värre. Enligt den uppfattning som vi har i dag förmedlas partiklarnas effekter på hjärtat och cirkulationsorganen framför allt genom inflammationsprocesser. Partiklar som kommit in i kroppen med inandningsluften orsakar oxiderande stress i lungorna som kan leda till en lokal inflammation. Den lokala inflammationen kan spridas vidare i blodet med inflammationsmediatorer och ge upphov till en inflammation i hela kroppen och störningar i de inre kärlväggarnas funktion. De inre kärlväggarna spelar en viktig roll för regleringen av inflammations- och koagulationsprocesserna.

Exponering för luftföroreningar i flera års tid kan göra att sjukdomen ateroskleros, dvs. åderförkalkning, utvecklas snabbare, då exponeringen upprätthåller inflammationen. Typiskt för åderförkalkning är att det uppstår plack i kärlväggen, som kan spricka exempelvis till följd av en akut inflammation som orsakats av plötslig stress eller av en kortvarigt förhöjd koncentration av luftföroreningar. I värsta fall kan en kransartär bli helt tilltäppt, vilket leder till hjärtinfarkt. Störningar i kärlväggens funktion kan också leda till en ökad kontraktionsbenägenhet i artärerna, vilket kan bidra till att förklara kopplingen mellan kortvarig exponering för partiklar och högt blodtryck.

Effekterna på den autonoma regleringen av hjärtat

Enligt undersökningar påverkar kortvarig exponering för partiklar också det autonoma nervsystemets funktion på så sätt att pulsvariationen i allmänhet blir mindre. Receptorerna i de nervtrådar som förmedlar reflexer från lungorna kan aktiveras under påverkan av partiklarnas kemiska beståndsdelar, eller indirekt genom oxiderande stress och lokala inflammationsreaktioner. Pulsen kan i sin tur förändras till följd av de nervimpulser som partiklarna orsakar eller på grund av en förändring av andningsfrekvensen.

Det är oklart vilken klinisk betydelse minskningen av den kortvariga pulsvariationen har, men den har observerats föregå syrebrist i hjärtmuskeln som kan observeras i EKG. Förändringar i pulsen kan leda till rytmstörningar i hjärtat. Ett direkt bevis på att luftföroreningar utsätter personer för rytmstörningar har erhållits från undersökningar i vilka man följt upp patienter som har pacemaker. Förmaksrytmstörningar observerades bli vanligare under dagar med höga koncentrationer av små partiklar.

De mekanismer som beskrivs ovan fungerar sannolikt i växelverkan med varandra. Det autonoma nervsystemet kan inleda produktion av inflammationsmediatorer och inflammationen kan i sin tur göra att det autonoma nervsystemet aktiveras lättare.