Studie zeigt, wie sich Mikroplastik in den menschlichen Atemwegen festsetzt

Untersuchungen zeigen, dass Menschen pro Stunde etwa 16,2 Mikroplastikpartikel einatmen können, was dem Verbrauch einer Kreditkarte über eine ganze Woche entspricht. Und dieses Mikroplastik – winzige Ablagerungen in der Umwelt, die beim Abbau von Kunststoffprodukten entstehen – enthält normalerweise giftige Schadstoffe und Chemikalien.

Eingeatmetes Mikroplastik kann ernsthafte Gesundheitsrisiken darstellen. Daher ist es für die Vorbeugung und Behandlung von Atemwegserkrankungen unerlässlich, zu verstehen, wie es sich in den Atemwegen ausbreitet. In einem Artikel, der am 13. Juni in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Physik der FlüssigkeitenForscher der University of Technology Sydney, der Western Sydney University, der Urmia University, der Islamic Azad University, der University of Comilla und der Queensland University of Technology haben ein rechnergestütztes Fluiddynamikmodell entwickelt, um den Transport und die Ablagerung von Mikroplastik in den oberen Atemwegen zu analysieren.

„Millionen Tonnen dieser Mikroplastikpartikel wurden in Wasser, Luft und Boden gefunden. Die weltweite Mikroplastikproduktion steigt rasant und die Dichte von Mikroplastik in der Luft nimmt deutlich zu“, sagte Autor Mohammad S. Islam. „Zum ersten Mal fanden Studien im Jahr 2022 Mikroplastik tief in den menschlichen Atemwegen, was die Besorgnis über ernsthafte Gesundheitsrisiken für die Atemwege aufkommen lässt.“

Das Team untersuchte die Bewegung von Mikroplastik mit unterschiedlichen Formen (kugelförmig, tetraedrisch und zylindrisch) und Größen (1,6, 2,56 und 5,56 Mikrometer) und unter langsamen und schnellen Atmungsbedingungen.

Mikroplastik sammelte sich häufig an heißen Stellen in der Nasenhöhle und im Rachenraum bzw. im Rachenraum.

„Die komplizierte und stark asymmetrische anatomische Form der Atemwege und das komplexe Strömungsverhalten in der Nasenhöhle und im Oropharynx führen dazu, dass das Mikroplastik von der Strömungsbahn abweicht und sich in diesen Bereichen ablagert“, sagte Islam. „Die Strömungsgeschwindigkeit, die Partikelträgheit und die asymmetrische Anatomie beeinflussen die Gesamtdeposition und erhöhen die Depositionskonzentration in Nasenhöhlen und dem Oropharynxbereich.“

Atembedingungen und Mikroplastikgröße beeinflussten die Gesamtablagerungsrate von Mikroplastik in den Atemwegen. Eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit führte zu weniger Ablagerungen und die größten (5,56 Mikrometer) Mikroplastik lagerten sich häufiger in den Atemwegen ab als ihre kleineren Gegenstücke.

Die Autoren glauben, dass ihre Studie die wirkliche Besorgnis über die Exposition gegenüber und das Einatmen von Mikroplastik verdeutlicht, insbesondere in Gebieten mit hoher Plastikverschmutzung oder industrieller Aktivität. Sie hoffen, dass die Ergebnisse dazu beitragen können, gezielte Arzneimittelverabreichungsgeräte zu informieren und die Gesundheitsrisikobewertung zu verbessern.

„Diese Studie unterstreicht die Notwendigkeit eines stärkeren Bewusstseins für das Vorhandensein und die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen von Mikroplastik in der Luft, die wir atmen“, sagte Autor YuanTong Gu.

Zukünftig planen die Forscher, den Mikroplastiktransport in einem groß angelegten, patientenspezifischen Gesamtlungenmodell zu analysieren, das Umweltparameter wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur einbezieht.