Welchen potentiellen Einfluss haben das Alter, das Geschlecht und der Body-Mass-Index (BMI) auf die Aerosol-Emission bei körperlicher Aktivität? Dieser Frage ist die Professur für Sportbiologie von Prof. Dr. Henning Wackerhage zusammen mit der Universität der Bundeswehr München nachgegangen. Die Ergebnisse der Studie wurden nun unter dem Titel „Lung aerosol particle emission increases with age at rest and during exercise“ im Journal „PNAS“ veröffentlicht. Die Fachzeitschrift hat einen Impact Faktor von 12,779.
Um die Validität der Ergebnisse zu erhöhen, wurde eine Kohortenstudie durchgeführt, bei der die Atemventilation, die Konzentration von Aerosolpartikeln in der Ausatmungsluft und die Emission von Aerosolpartikeln sowohl in Ruhe als auch während eines abgestuften Belastungstests bis zur Erschöpfung kontinuierlich gemessen wurden.
„Wir verwenden hier eine Top-Methode, um die Aerosol-Emission bei Menschen zu messen, die wir bereits in vorherigen Studien erprobt und verfeinert haben“, erklärt Prof. Wackerhage. „Dabei kombinieren wir die Aerosol-Messung von Prof. Dr. Christian Kähler von der UniBW mit unserer Spiroergometrie.“
Insgesamt nahmen 80 Personen teil, die in vier Gruppen á 20 Personen nach Altersgruppe und Geschlecht aufgeteilt wurden. Dabei fand das Forscher_innenteam heraus, dass Proband_innen im Alter von 60 bis 76 Jahren sowohl in Ruhe als auch bei körperlicher Aktivität mehr als doppelt so viele Aerosolpartikel pro Minute ausstoßen wie Proband_innen im Alter von 20 bis 39 Jahren. Im Hinblick auf das Volumen gaben ältere Teilnehmer_innen im Durchschnitt fünfmal so viel Trockenvolumen (d. h. Überreste getrockneter Aerosolpartikel) ab wie jüngere Teilnehmer_innen.
„Anhand dieser Studie wollten wir vor allem Risikofaktoren identifizieren“, so der Leiter der Professur für Sportbiologie. „Wir wussten bereits, dass der Ausstoß von Aerosolen bei körperlicher Anstrengung im Mittel um das 100-fache ansteigt. Jetzt hat uns aber vor allem interessiert, welchen Einfluss das Alter, das Geschlecht und der BMI auf die Emission von Aerosolpartikeln hat. Insofern war es schon überraschend, dass das Alter der wichtigste Faktor in unseren Analysen war.“ Im Unterschied zum Alter gab es jedoch keinen statistisch signifikanten Einfluss von Geschlecht oder BMI innerhalb der Testgruppe.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Alterung der Lunge und der Atemwege mit einer verstärkten Bildung von Aerosolpartikeln verbunden ist. Für Prof. Wackerhage hat das auch eine Bedeutung für die Gesellschaft: „Senior_innen sind prinzipiell häufiger von Krankheiten betroffen, wie Grippe, Rhinoviren oder auch COVID-19. Insofern sind die neuen Erkenntnisse nun auch wichtig für Seniorenheime oder auch den Fitnesssport für Senior_innen. Da wir zudem eine alternde Gesellschaft sind, hat unsere Forschung eine noch höhere Relevanz.“
Zur Publikation "Lung aerosol particle emission increases with age at rest and during exercise“ im Journal “PNAS”
Zur Homepage der Professur für Sportbiologie
Kontakt:
Prof. Dr. Henning Wackerhage
Professur für Sportbiologie
Connollystraße 32
80809 München
Tel.: 089 289 24480
E-Mail: Henning.Wackerhage(at)tum.de
Text: Romy Schwaiger
Fotos: "PNAS"/Andreas Heddergott/TUM