Op deze pagina worden de gezondheidseffecten van fijn stof besproken.
Er wordt onderscheid gemaakt tussen gezondheidseffecten ten gevolge van een korte blootstelling aan tijdelijke hoge concentraties fijn stof, ook wel piekconcentraties genoemd, en gezondheidseffecten ten gevolge van een jarenlange blootstelling aan lagere (gemiddelde) concentraties.
 

Werkingsmechanisme.
Via inademing komt fijn stof terecht in neus, de bovenste en onderste luchtwegen en in de longen. Hoe kleiner de diameter van het stof, hoe dieper dit de longen binnendringt. PM10 fijnstof  kan bij inademen binnendringen tot in de bovenste luchtwegen, PM2,5 fijnstof  tot in de diepere luchtwegen en ultrafijn stof kan tot in de longblaasjes binnendringen en hier in het bloed worden opgenomen (zie onderstaande Figuur).

Figuur: Hoe diep dringen verschillende deeltjes de luchtwegen binnen (Gezondheidsraad 2018).

Er zijn verschillende hypothesen die verklaren waarom blootstelling.
Aan fijn stof kan leiden tot effecten op de luchtwegen en hart en bloedvaten. In de longen kan fijn stof ontstekingsreacties veroorzaken en kan de zuurstofopname worden bemoeilijkt.

Ook ontstaan er reactieve zuurstofdeeltjes die weefselschade tot gevolg kunnen hebben. Bij mensen met een lagere longgezondheid (bijv. astma en COPD chronic obstructive pulmonary disease  patiënten), kan dat op den duur fataal zijn.

Deze ontstekingsreacties, en de hierbij vrijgekomen radicaalverbindingen, kunnen zich ook via de bloedvaten naar de rest van het lichaam verspreiden. Dit kan leiden tot schade aan de bloedvaten, aderverkalking en het verstoren van de stollingsbalans van het bloed.

Deze ontstekingsreacties kunnen mogelijk ook een effect hebben op het centraal zenuwstelsel, en zo neurologische aandoeningen zoals Alzheimer en Parkinson veroorzaken.

Daarnaast zijn er aanwijzingen dat fijn stof reacties kan aangaan met zenuwreceptoren in de longen. Dit zou het autonome zenuwstelsel kunnen beïnvloeden, en op deze manier een effect op hart- en bloedvaten kunnen hebben.

Als laatste zijn er aanwijzingen dat ultrafijn stof in de longen direct in de bloedbaan kan worden opgenomen, of dat deze deeltjes via de reukzenuw van de neus naar de reukkolf (bulbus olfactorius) in de hersenen kunnen worden getransporteerd (Brook et al. 2010; Lucchini et al. 2012).
 

Langdurige blootstelling aan fijn stof

In het rapport van de Gezondheidsraad (2018) wordt geconcludeerd dat de volgende effecten een oorzakelijk verband hebben met langdurige blootstelling aan fijn stof:

• Sterfte of verkorting van de levensduur,
• Hart- en vaatziekten, vaatvernauwing, verhoogde bloedstolling en verhoogde hartslag,
• Longkanker en chronisch, obstructieve longziekte (COPD), vermindering van de longfunctie, verergering (en ontstaan) van astma (vooral bij kinderen), toename van luchtwegklachten zoals piepen, hoesten en kortademigheid.

Effecten die ook geassocieerd worden met langdurige blootstelling aan fijn stof, maar waarvoor de wetenschappelijke onderbouwing nog onvoldoende is om ze als ‘oorzakelijk’ te classificeren (Gezondheidsraad 2018):

• Verhoogd risico op diabetes,
• Neurologische aandoeningen zoals een verhoogd risico op Alzheimer, Parkinson,
• Minder goede geboorte-uitkomsten bij blootstelling van het ongeboren kind: o.a. verminderd geboortegewicht en vroeggeboorte. Het aantal studies dat associaties laat zien tussen geboorte uitkomsten en fijn stof neemt de laatste jaren echter sterk toe.

Effecten door blootstelling aan luchtverontreiniging op bijvoorbeeld hart- en bloedvaten of longen kunnen zich uiten in merkbare gezondheidsklachten en chronische aandoeningen die de kwaliteit van leven beïnvloeden, toename in medicijngebruik, ziekenhuisopnames en kunnen leiden tot vervroegde sterfte. Dit zal niet bij iedereen het geval zijn. Effecten treden vooral bij gevoelige groepen op Er is als het ware sprake van een piramide (zie onderstaande figuur (de Zwart et al. 2018)).

Figuur: Verdeling van milieu-gerelateerde gezondheidseffecten over de bevolking. Bij blootstelling aan (ernstige) milieuverontreiniging treden bij relatief weinig mensen ongewenste gezondheidseffecten op terwijl zich bij relatief veel mensen fysiologische veranderingen voordoen. De stippellijn geeft aan dat niet altijd duidelijk is vast te stellen wanneer fysiologische veranderingen overgaan in ongewenste gezondheidseffecten (Roels et al. 2014)

Ruim de helft van de totale sterfte door luchtverontreiniging wordt veroorzaakt door sterfte aan hart- en vaatziekten (WHO 2016).
De ernst van de gezondheidseffecten hangt af van de hoogte en de duur van de blootstelling (WHO 2013b). Een overzicht van concentratie-responsrelaties tussen fijn stof en gezondheidseffecten die in het HRAPIE project zijn vastgesteld, kunt u terugvinden op de pagina Gezondheidseffecten van luchtverontreiniging in context .
 

De effecten op lange en korte termijn lijken op elkaar.
Maar de lange termijn effecten zijn niet simpelweg de som van effecten van kortdurende blootstellingen. De mate waarin gezondheidsschade wordt veroorzaakt is bij lange termijn effecten veel groter dan de effecten bij korte blootstellingen, omdat de omvang van de gezondheidseffecten wordt gedomineerd door het totaal aantal jaren levensverlies in de bevolking ten gevolge van langdurige blootstelling.

Levensduurverkorting
De afgelopen jaren is het aantal cohort studies dat verkorting van de levensduur, vooral door sterfte aan hart- en vaatziekten en luchtwegziekten, relateert aan langdurige blootstelling aan relatief lage concentraties fijn stof (PM2,5 fijnstof ) sterk gestegen (Beelen et al. 2014; WHO 2013a).

De blootstellings-effectrelatie wordt weergegeven in de onderstaande tabel. De effecten op sterfte blijken voor te komen bij concentraties ver onder de Europese normen voor PM2,5 (Beelen et al. 2014; WHO 2013a).
 

Nederlands onderzoek(Fischer, 2015a)
Laat zien dat door langdurige blootstelling aan PM10 fijnstof  de verwachting van de levensduur van Nederlanders van 30 jaar en ouder gemiddeld met ongeveer 9 maanden verkort wordt.

Door blootstelling aan NO2 Stikstofdioxide  wordt de levensduur met 4 extra maanden verkort. Dus totaal is het levensduurverlies door luchtverontreiniging 13 maanden in Nederland (Fischer et al. 2015) en Kamerstuk 30175-219 (Kamerstuk 2015).

Niet alleen volwassenen kunnen overlijden door blootstelling aan fijn stof, ook sterfte van zeer jonge kinderen (0-12 maanden) wordt gerelateerd aan blootstelling aan PM10 (zie Tabel Concentratie-effectrelaties voor fijn stof in de paragraaf Luchtwegaandoeningen hieronder) (WHO 2013a).

Luchtweg aandoeningen.
Blootstelling aan fijn stof verhoogt de kans op luchtwegaandoeningen, bijvoorbeeld de kans op chronische bronchitis bij volwassenen (zie Tabel hieronder) (WHO 2013b). Luchtwegklachten door fijn stof kunnen ook leiden tot ziekenhuisopnames (WHO 2013a) (invloed van drukke wegen).

Ook bij kinderen worden associaties gezien tussen blootstelling aan fijn stof of roet en luchtwegklachten, zoals respiratoire infecties, ontstaan en verergering van astma, chronische bronchitis, longontstekingen en een verminderde ontwikkeling van de longfunctie (zie bovenstaande tabel) Gehring et al. 2013; MacIntyre et al. 2014).
 

Een verlaagde longfunctie als kind kan ook later in het leven leiden tot een verminderde conditie en een hoger risico op gezondheidsklachten en voortijdige sterfte (Gauderman et al. 2015). Een recente review liet zien dat er zowel voor roet als voor PM2,5 fijnstof  en PM10 fijnstof  een relatie wordt gezien met het risico van ontwikkeling van astma (Khreis et al. 2017).

Een eerdere review concludeerde dat langdurige blootstelling van kinderen aan roet (BC) en PM2,5 van verkeer (en ook NO2, als indicator van verkeer gerelateerde luchtverontreiniging) geassocieerd is met het ontstaan van astma, mogelijk zelfs enkele jaren na blootstelling (Bowatte et al. 2015).

Daarnaast werd blootstelling aan roet en PM2,5 geassocieerd met allergische sensitisatie en piepende ademhaling. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat allergenen in bijvoorbeeld pollen zich kunnen binden aan roetdeeltjes, waardoor er een aggregatie van allergenen en een IgE gemedieerde reactie kan optreden (Bowatte et al. 2015).
 

Neurologische aandoeningen.

Kortdurende verhoogde blootstelling aan fijn stof (enkele dagen tot een week)

Honderden epidemiologische studies naar effecten van kortdurende variaties in de blootstelling aan fijn stof leveren bewijs dat deze variaties samenhangen met dagelijkse variatie in gezondheidsklachten, medicijngebruik, ziekenhuisopnames en cardiovasculaire en respiratoire sterfte (Li et al. 2016; Luo et al. 2015; Shah et al. 2013; Shah et al. 2015; Zhao et al. 2016; Zheng et al. 2015).

Voor de grovere fractie van 2,5-10 µm (PMcoarse) zijn er aanwijzingen voor een relatie met cardiovasculaire effecten, respiratoire effecten en vroegtijdige sterfte (WHO 2013a). De concentratie-effectrelaties voor deze aandoeningen staan weergegeven in de onderstaande tabel.

Tabel . Concentratie-effectrelaties voor de korte-termijn gezondheidseffecten van fijn stof (Gezondheidsraad 2018)

Risico vervroegd overlijden bij ouderen en zeer jonge kinderen

Bij de meeste personen verdwijnen gezondheidsklachten door piekconcentraties zodra de luchtverontreiniging afneemt. In sommige gevallen gaat het echter om blijvende schade, bijvoorbeeld blijvende schade ten gevolge van het hartinfarct.

Voor de toename in sterfte wordt de term ‘vroegtijdige sterfte door korte termijn blootstelling’ gebruikt, omdat het gaat om het eerder sterven dan het geval zou zijn geweest wanneer er geen kortdurende hoge blootstelling was opgetreden.

Vervroegd overlijden komt vrijwel niet voor bij gezonde mensen, maar meestal bij oudere mensen die al verzwakt zijn door een hart- of longziekte, en daarnaast bij heel jonge kinderen met nog onvoldoende weerstand (Pope and Dockery 2006).

Bij de eerste studieresultaten die een effect aantoonden tussen concentraties fijn stof en dagelijkse sterfte, dachten wetenschappers dat het slechts zou gaan om enkele dagen eerder sterven.

Hiervoor wordt de term ‘harvesting’ gebruikt, het sterven van fragiele mensen die toch al op het punt stonden om te overlijden. Latere studies tonen echter aan dat vroegtijdige sterfte door kortdurende fijn stof blootstelling niet alleen het resultaat is van ‘harvesting’.

Slachtoffers van kortdurende hoge blootstelling aan fijn stof overlijden enkele maanden eerder dan wanneer zij niet waren blootgesteld aan verhoogde concentraties fijn stof (Schwartz et al. 2001; Zanobetti et al. 2003; Zeger et al. 1999).

Omdat de fijn stofniveaus en het niveau van de pieken sinds begin jaren negentig dalen (Hoogerbrugge et al. 2016), neemt ook de hoeveelheid voortijdige sterfte door een kortdurende piekblootstelling af.

Circa twee procent van de spoedopnamen voor long- en hart- en vaataandoeningen en twee procent van alle sterfte in Nederland was in 2013 het gevolg van kortdurende blootstelling aan luchtverontreiniging (CLO 2015).
 

Zeer kortdurende blootstelling aan fijn stof
Effecten door kortdurende blootstelling aan luchtverontreiniging kunnen ook worden veroorzaakt door de verhoogde blootstelling van verkeersdeelnemers. Enkele studies laten zien dat hartinfarcten meer voorkomen na slechts enkele uren blootstelling in het verkeer (Peters 2005; Pope and Dockery 2006).

Nederlands onderzoek laat zien dat blootstelling van fietsers, automobilisten en busreizigers aan aantallen deeltjes en roet geassocieerd is met veranderingen in de longfunctie en luchtwegweerstand (Zuurbier et al. 2011).

Een recente studie liet al binnen 2 uur na blootstelling aan verkeersgerelateerde luchtverontreiniging veranderingen in plasma zien die wijzen op schade aan longen, hart, nieren en hersenen (Krauskopf et al. 2018).

Meer informatie

• Gezondheidseffecten – context gezondheidseffecten luchtverontreiniging
• Gezondheidseffecten – invloed van drukke wegen
• Hooggevoelige groepen
• Wet- en regelgeving

Referenties 

• Beelen R, Raaschou-Nielsen O, Stafoggia M, et al. (2014) Effects of long-term exposure to air pollution on natural-cause mortality: an analysis of 22 European cohorts within the multicentre ESCAPE project. Lancet 383(9919):785-95 
• Bowatte G, Lodge C, Lowe AJ, et al. (2015) The influence of childhood traffic-related air pollution exposure on asthma, allergy and sensitization: a systematic review and a meta-analysis of birth cohort studies. Allergy 70(3):245-56 
• Brook RD RijksDriehoek , Rajagopalan S, Pope CA, 3rd, et al. (2010) Particulate matter air pollution and cardiovascular disease: An update to the scientific statement from the American Heart Association. Circulation 121(21):2331-78 
• Cesaroni G, Forastiere F, Stafoggia M, et al. (2014) Long term exposure to ambient air pollution and incidence of acute coronary events: prospective cohort study and meta-analysis in 11 European cohorts from the ESCAPE Project. BMJ 348:f7412 
• Clifford A, Lang L, Chen R, Anstey KJ, Seaton A (2016) Exposure to air pollution and cognitive functioning across the life course Climate and Ozone change effects on Ultraviolet radiation and risks using Remote sensing based System Evaluations --A systematic literature review. Environ Res 147:383-98
• CLO (2015) Gezondheidseffecten van fijn stof en ozon, 1992 - 2013.  Compendium voor de Leefomgeving
• Crouse DL, Peters PA, Hystad P, et al. (2015) Ambient PM2.5, O(3), and NO(2) Exposures and Associations with Mortality over 16 Years of Follow-Up in the Canadian Census Health and Environment Cohort (CanCHEC). Environ Health Perspect 123(11):1180-6
• Crouse DL, Peters PA, van Donkelaar A, et al. (2012) Risk of nonaccidental and cardiovascular mortality in relation to long-term exposure to low concentrations of fine particulate matter: a Canadian national-level cohort study. Environ Health Perspect 120(5):708-14 
• Dadvand P, Parker J, Bell ML, et al. (2013) Maternal exposure to particulate air pollution and term birth weight: a multi-country evaluation of effect and heterogeneity. Environ Health Perspect 121(3):267-373
• de Zwart F, Brunekreef B, Timmermans E, Deeg D, Gehring U (2018) Air Pollution and Performance-Based Physical Functioning in Dutch Older Adults. Environ Health Perspect 126(1):017009 
• Fischer PH, Marra M, Ameling CB consultatiebureau , et al. (2015) Air Pollution and Mortality in Seven Million Adults: The Dutch Environmental Longitudinal Study (DUELS). Environ Health Perspect 123(7):697-704 
• Gauderman WJ, Urman R, Avol E, et al. (2015) Association of improved air quality with lung development in children. N Engl J Med 372(10):905-64. 
• Gehring U, Gruzieva O, Agius RM risicomanagement , et al. (2013) Air pollution exposure and lung function in children: the ESCAPE project. Environ Health Perspect 121(11-12):1357-64 
• Gezondheidsraad (2018) Gezondheidswinst door schonere lucht.  Gezondheidsraad Nr. 2018/01
• Luchtkwaliteit. Kamerstuk (2015)  #30175-219.
• Heusinkveld HJ, Wahle T, Campbell A, et al. (2016) Neurodegenerative and neurological disorders by small inhaled particles. Neurotoxicology 56:94-106 
• Hoogerbrugge R, Nguyen PL, Wesseling J, et al. (2016) Trends in PM10 fijnstof - en NO2 Stikstofdioxide -concentraties. Tijdschrift Lucht 3:13-16
• IARC International Agency for Research on Cancer  (2012) Chemical agents and relation occupations. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans 100F. Lyon, IARC 
• IARC (2016) Outdoor air pollution. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans 109. Lyon: IARC
• Khreis H, Kelly C, Tate J, Parslow R, Lucas K, Nieuwenhuijsen M (2017) Exposure to traffic-related air pollution and risk of development of childhood asthma: A systematic review and meta-analysis. Environ Int 100:1-31 
• Korten I, Ramsey K, Latzin P (2017) Air pollution during pregnancy and lung development in the child. Paediatr Respir Rev 21:38-46 
• Krauskopf J, Caiment F, van Veldhoven K, et al. (2018) The human circulating miRNome reflects multiple organ disease risks in association with short-term exposure to traffic-related air pollution. Environ Int 113:26-34
• Lamichhane DK, Leem JH, Lee JY, Kim HC (2015) A meta-analysis of exposure to particulate matter and adverse birth outcomes. Environ Health Toxicol 30:e2015011 
• Li C, Fang D, Xu D, et al. (2014) Main air pollutants and diabetes-associated mortality: a systematic review and meta-analysis. Eur J Endocrinol 171(5):R183-90
• Li MH, Fan LC Liquid chromatography , Mao B, et al. (2016) Short-term Exposure to Ambient Fine Particulate Matter Increases Hospitalizations and Mortality in COPD chronic obstructive pulmonary disease : A Systematic Review and Meta-analysis. Chest 149(2):447-458 
• Lucchini RG, Dorman DC, Elder A, Veronesi B (2012) Neurological impacts from inhalation of pollutants and the nose-brain connection. Neurotoxicology 33(4):838-41 
• Luo C, Zhu X, Yao C, et al. (2015) Short-term exposure to particulate air pollution and risk of myocardial infarction: a systematic review and meta-analysis. Environ Sci Pollut Res Int 22(19):14651-62 
• MacIntyre EA, Gehring U, Molter A, et al. (2014) Air pollution and respiratory infections during early childhood: an analysis of 10 European birth cohorts within the ESCAPE Project. Environ Health Perspect 122(1):107-13 
• Pedersen M, Giorgis-Allemand L, Bernard C, et al. (2013) Ambient air pollution and low birthweight: a European cohort study (ESCAPE). Lancet Respir Med 1(9):695-704 
• Peters A (2005) Particulate matter and heart disease: evidence from epidemiological studies. Toxicol Appl Pharmacol 207(2 Suppl):477-82 
• Pinault L, Tjepkema M, Crouse DL, et al. (2016) Risk estimates of mortality attributed to low concentrations of ambient fine particulate matter in the Canadian community health survey cohort. Environ Health 15(18)
• Pope CA, 3rd, Dockery DW (2006) Health effects of fine particulate air pollution: lines that connect. J Air Waste Manag Assoc 56(6):709-42 
• Power MC medisch centrum , Adar SD, Yanosky JD Creutzfeldt-Jakob , Weuve J (2016) Exposure to air pollution as a potential contributor to cognitive function, cognitive decline, brain imaging, and dementia: A systematic review of epidemiologic research. Neurotoxicology 56:235-253 
• Raaschou-Nielsen O, Andersen ZJ, Beelen R, et al. (2013) Air pollution and lung cancer incidence in 17 European cohorts: prospective analyses from the European Study of Cohorts for Air Pollution Effects (ESCAPE). Lancet Oncol 14(9):813-22 
• Roels JM Joint meeting , Verweij W, van Engelen JGM, Maas RJM, Houthuijs DJM, Wezenbeek JM (2014) Gezondheid en veiligheid in de Omgevingswet. Doelen, normen en afwegingen bij de kwaliteit van de leefomgeving.  RIVM Rapport 2014-0138
• Shah AS, Langrish JP, Nair H, et al. (2013) Global association of air pollution and heart failure: a systematic review and meta-analysis. Lancet 382(9897):1039-48
• Shah AS, Lee KK, McAllister DA, et al. (2015) Short term exposure to air pollution and stroke: systematic review and meta-analysis. BMJ 350:h1295 
• Stafoggia M, Cesaroni G, Peters A, et al. (2014) Long-term exposure to ambient air pollution and incidence of cerebrovascular events: results from 11 European cohorts within the ESCAPE project. Environ Health Perspect 122(9):919-25 
• van den Hooven EH, de Kluizenaar Y, Pierik FH Familiaire Hypercholesterolemie , et al. (2012a) Chronic air pollution exposure during pregnancy and maternal and fetal C-reactive protein levels: the Generation R Study. Environ Health Perspect 120(5):746-51 
• van den Hooven EH, de Kluizenaar Y, Pierik FH, et al. (2011) Air pollution, blood pressure, and the risk of hypertensive complications during pregnancy: the generation R study. Hypertension 57(3):406-12 
• van den Hooven EH, de Kluizenaar Y, Pierik FH, et al. (2012a) Chronic air pollution exposure during pregnancy and maternal and fetal C-reactive protein levels: the Generation R Study. Environ Health Perspect 120(5):746-51 
• van den Hooven EH, Pierik FH, de Kluizenaar Y, et al. (2012b) Air pollution exposure and markers of placental growth and function: the generation R study. Environ Health Perspect 120(12):1753-9
• Schwartz J, Ballester F, Saez M, et al. (2001) The concentration-response relation between air pollution and daily deaths. Environ Health Perspect 109(10):1001-6
• van den Hooven EH, Pierik FH, de Kluizenaar Y, et al. (2012c) Air pollution exposure during pregnancy, ultrasound measures of fetal growth, and adverse birth outcomes: a prospective cohort study. Environ Health Perspect 120(1):150-6
• Veras MM, de Oliveira Alves N, Fajersztajn L, Saldiva P (2017) Before the first breath: prenatal exposures to air pollution and lung development. Cell Tissue Res 367(3):445-455
• WHO (2005) Air quality guidelines - global update 2005. Copenhagen: Regional Office for Europe
• WHO (2013a)  Review of evidence on health aspects of air pollution - REVIHAAP Project: Technical Report. Copenhagen: Regional Office for Europe
• WHO (2013b) Health risks of air pollution in Europe – HRAPIE project. New emerging risks to health from air pollution – results from the survey of experts. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe
• WHO (2016) Ambient air pollution: A global assessment of exposure and burden of disease.  Geneva: WHO
• Zanobetti A, Schwartz J, Samoli E, et al. (2003) The temporal pattern of respiratory and heart disease mortality in response to air pollution. Environ Health Perspect 111(9):1188-93 
• Zeger SL, Dominici F, Samet J (1999) Harvesting-resistant estimates of air pollution effects on mortality. Epidemiology 10(2):171-5
• Zhao Z, Lin F, Wang B, Cao Y, Hou X, Wang Y (2016) Residential Proximity to Major Roadways and Risk of Type 2 Diabetes Mellitus: A Meta-Analysis. Int J Environ Res Public Health 14(1)
• Zheng XY, Ding H, Jiang LN, et al. (2015) Association between Air Pollutants and Asthma Emergency Room Visits and Hospital Admissions in Time Series Studies: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One 10(9):e0138146 
• Zuurbier M, Hoek G, Oldenwening M, Meliefste K, van den Hazel P, Brunekreef B (2011) Respiratory effects of commuters' exposure to air pollution in traffic. Epidemiology 22(2):219-27