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Gibt es Studien zur Auswirkung von reduzierten CO2-Werten auf die menschliche Kognition?

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Ich sehe Studien, die darauf hinweisen, dass erhöhte CO2-Werte (>> 400 ppm) zu kognitiven Beeinträchtigungen führen können.

Gibt es auch Studien, die die Auswirkungen der Kognition bei niedrigen CO2-Werten (<<400ppm) untersuchen?


Ich kann mir keine biologische Grundlage für eine solche Studie vorstellen.

CO2 wird als Abfallprodukt des Stoffwechsels produziert und kommt im Blut und in der Lunge in Mengen vor, die weit über den atmosphärischen Spiegeln liegen (~100X). Bezogen auf die Luft in der Lunge ist die atmosphärische CO .-Konzentration2 könnte auch null sein.

Sehr hohes atmosphärisches CO2 (im Vergleich zu normalen atmosphärischen Werten) kann (unter anderem) kognitive Auswirkungen haben, da es CO . verhindert2 Clearance aus der Lunge und erhöht daher den CO .-Wert im Blut2 (Hyperkapnie) und kann eine respiratorische Azidose verursachen.


Studie zeigt, dass Luftverschmutzung einen „enormen“ Rückgang der Intelligenz verursacht

Luftverschmutzung führt laut neuer Forschung zu einem „enormen“ Rückgang der Intelligenz, was darauf hindeutet, dass der Schaden der giftigen Luft für die Gesellschaft viel tiefer ist als die bekannten Auswirkungen auf die körperliche Gesundheit.

Die Forschung wurde in China durchgeführt, ist aber weltweit relevant, da 95 % der Weltbevölkerung unsichere Luft atmen. Es stellte sich heraus, dass eine hohe Umweltverschmutzung zu einem deutlichen Rückgang der Testergebnisse in Sprache und Arithmetik führte, wobei die durchschnittliche Auswirkung dem Verlust eines Jahres der Ausbildung der Person entsprach.

„Verschmutzte Luft kann dazu führen, dass jeder sein Bildungsniveau um ein Jahr reduziert, was enorm ist“, sagte Xi Chen von der Yale School of Public Health in den USA, ein Mitglied des Forschungsteams. „Aber wir wissen, dass die Wirkung bei älteren Menschen, insbesondere bei den über 64-Jährigen, sowie bei Männern und bei Personen mit geringer Bildung schlimmer ist. Wenn wir [den Verlust] für diese berechnen, kann es ein paar Jahre Ausbildung sein.“

Frühere Forschungen haben ergeben, dass Luftverschmutzung die kognitive Leistungsfähigkeit von Schülern beeinträchtigt, aber dies ist die erste, die Menschen jeden Alters und den Unterschied zwischen Männern und Frauen untersucht.

Der Schaden an der Intelligenz sei bei den über 64-Jährigen am schlimmsten, mit schwerwiegenden Folgen, sagte Chen: "Die kritischsten finanziellen Entscheidungen treffen wir normalerweise im Alter." Rebecca Daniels von der britischen Wohltätigkeitsorganisation Medact sagte: „Die Ergebnisse dieses Berichts sind äußerst besorgniserregend.“

Luftverschmutzung verursacht jährlich sieben Millionen vorzeitige Todesfälle, aber die Schäden an den geistigen Fähigkeiten der Menschen sind weniger bekannt. Eine kürzlich durchgeführte Studie ergab, dass giftige Luft mit einer „extrem hohen Sterblichkeit“ bei Menschen mit psychischen Störungen in Verbindung gebracht wurde und frühere Arbeiten mit einer erhöhten psychischen Erkrankung bei Kindern in Verbindung gebracht wurden, während eine andere Analyse ergab, dass diejenigen, die in der Nähe von stark befahrenen Straßen leben, ein erhöhtes Demenzrisiko hatten.

Die neue Arbeit, die in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, analysierte Sprach- und Rechentests, die im Rahmen der China Family Panel Studies zwischen 2010 und 2014 an 20.000 Menschen im ganzen Land durchgeführt wurden. Die Wissenschaftler verglichen die Testergebnisse mit Aufzeichnungen von Stickstoffdioxid- und Schwefeldioxidbelastung.

Sie fanden heraus, je länger Menschen der schmutzigen Luft ausgesetzt waren, desto größer war der Schaden für die Intelligenz, wobei die Sprachfähigkeiten stärker beeinträchtigt waren als die mathematischen Fähigkeiten und Männer mehr als Frauen. Die Forscher sagten, dies könnte auf Unterschiede in der Funktionsweise des männlichen und weiblichen Gehirns zurückzuführen sein.

Derrick Ho von der Hong Kong Polytechnic University sagte, die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die Wahrnehmung seien wichtig, und seine Gruppe habe ähnliche vorläufige Ergebnisse in ihrer Arbeit erzielt. „Das liegt daran, dass eine hohe Luftverschmutzung möglicherweise mit oxidativem Stress, Neuroinflammation und Neurodegeneration des Menschen in Verbindung gebracht werden kann“, sagte er.

Chen sagte, die Luftverschmutzung sei höchstwahrscheinlich die Ursache für den Verlust der Intelligenz und nicht nur eine Korrelation. Die Studie verfolgte dieselben Personen, da die Luftverschmutzung von Jahr zu Jahr variierte, was bedeutet, dass viele andere mögliche kausale Faktoren wie genetische Unterschiede automatisch berücksichtigt werden.

Die Wissenschaftler erklärten auch den allmählichen Rückgang der Kognition, der mit zunehmendem Alter der Menschen zu beobachten ist, und schlossen aus, dass Menschen bei Tests bei hoher Umweltverschmutzung ungeduldiger oder unkooperativer sind.

Es wurde festgestellt, dass die Luftverschmutzung auch einen kurzfristigen Einfluss auf die Intelligenz hat, und Chen sagte, dies könnte wichtige Folgen haben, zum Beispiel für Studenten, die an verschmutzten Tagen wichtige Aufnahmeprüfungen ablegen müssen.

„Aber es gibt keine Abkürzung, um dieses Problem zu lösen“, sagte er. „Die Regierungen müssen wirklich konkrete Maßnahmen ergreifen, um die Luftverschmutzung zu reduzieren. Das kann dem Humankapital zugute kommen, das eine der wichtigsten Triebkräfte des Wirtschaftswachstums ist.“ In China nimmt die Luftverschmutzung ab, liegt aber immer noch dreimal über den Grenzwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO).

Laut WHO liegen 20 der am stärksten verschmutzten Städte der Welt in Entwicklungsländern. China, die Heimat mehrerer dieser Städte, führt seit fünf Jahren einen „Krieg gegen die Umweltverschmutzung“.

Ein Wanderarbeiter hört auf seinem Dreiradkarren Radio. Foto: Andy Wong/AP

Die Ergebnisse würden auf der ganzen Welt gelten, fügte Chen hinzu. Der Schaden für die Intelligenz sei wahrscheinlich inkrementell, sagte er, mit einem Anstieg der Umweltverschmutzung um 1 mg über drei Jahre, was einem Verlust von mehr als einem Monat an Bildung entspricht. Kleine Verschmutzungspartikel gelten als besonders schädlich. „Das ist überall, wo du wohnst, gleich. Als Menschen haben wir mehr gemeinsam als verschieden.“

Aarash Saleh, ein Registrar für Atemwegsmedizin in Großbritannien und Teil der Kampagne „Doctors Against Diesel“, sagte: „Diese Studie ergänzt die besorgniserregende Beweislage, die zeigt, dass die Exposition gegenüber Luftverschmutzung unsere kognitive Funktion verschlechtern kann. Der Straßenverkehr trägt am meisten zur Luftverschmutzung in Wohngebieten bei, und die Regierung muss dringend handeln, um stark umweltbelastende Fahrzeuge von unseren Straßen zu entfernen.“

Daniels sagte: „Die Luft in Großbritannien ist illegal verschmutzt und schädigt jeden Tag die Gesundheit der Menschen. Die aktuelle Politik ist der Herausforderung nicht gewachsen: Die Regierung muss sich verpflichten, die Luftverschmutzung so schnell wie möglich unter die gesetzlichen Grenzwerte zu senken.“


CO2 im Gehirn

Hohe CO2-Konzentrationen reduzieren unsere kognitive Leistungsfähigkeit, unsere Gesundheit und unseren Komfort*. Hohe CO2-Werte während des Schlafens sind mit einem geringen Komfort verbunden, basierend auf subjektiven Messungen von Luftfrische, mentalem Zustand, Ruhe und Mund-/Hauttrockenheit [Strøm-Tejsen 2016]. An Schulen in Washington und Idaho sind erhöhte CO2-Werte mit einer Zunahme der Abwesenheit von Schülern verbunden: A 1000 ppm Eine Erhöhung der CO2-Konzentration führt zu einer Verringerung der täglichen durchschnittlichen täglichen Anwesenheit um 0,5–0,9 % [Shendell 2004].

Auch Astronauten leiden: Auf der Internationalen Raumstation ISS verdoppelt sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein Besatzungsmitglied Kopfschmerzen meldet 1300 ppm Erhöhung der CO2-Konzentration [Gesetz 2014]. Und es ist schwer, den CO2-Gehalt in einer luftdichten Box voller Menschen niedrig zu halten.

*Herkömmlicherweise liegt der CO2-Gehalt in Innenräumen unter 1000 ppm gelten als akzeptabel. Viel höhere CO2-Werte können direkte gesundheitliche Auswirkungen haben: 10.000 ppm (1% CO2) verursacht eine Erhöhung der Atemfrequenz, 50.000 ppm (5%) verursacht Schwindel und Verwirrung, 100.000 ppm (10 %) verursacht Sehstörungen, Zittern, Erbrechen, Orientierungslosigkeit, Bluthochdruck und Bewusstlosigkeit und 250.000 ppm (25%) können zum Tod führen [Lipsett 1994][Rice 2003].

Für mich sind die überzeugendsten Studien – die Studien, die mich dazu veranlasst haben, dies zu schreiben – zwei kürzlich durchgeführte Doppelblind-Experimente, die untersuchen, wie sich der CO2-Gehalt auf die menschliche kognitive Leistung auswirkt.

In beiden Fällen setzten die Forscher ihre Versuchskaninchen – einmal College-Studenten, im anderen Berufstätige – mehrere Stunden lang in simulierten Büroumgebungen mit kontrolliertem CO2-Gehalt aus. Sie maßen die kognitive Funktion der Teilnehmer mit einem standardisierten, gut validierten Test zur Entscheidungsfindung mit 9 Metriken, darunter Grundaktivitätsgrad (Anzahl der durchgeführten Maßnahmen), Initiative (Entwicklung neuer oder kreativer Aktivitäten), Informationsnutzung (Fähigkeit, Informationen effektiv zu nutzen), Breite des Ansatzes (Flexibilität im Ansatz) und Grundstrategie (Anzahl der ergriffenen strategischen Maßnahmen). All diese Kennzahlen sind wahrscheinlich wichtig für eine gute Leistung bei der Arbeit – und im Leben.

Beide Studien kamen zu ähnlichen Ergebnissen. Die erste Studie (Satish et al. 2012) fanden heraus, dass die Entscheidungskompetenz von College-Studenten bei hohen CO2-Werten massiv beeinträchtigt war. Gemittelt über alle Messwerte, Leistung wurde reduziert um 12 % bei 1000 ppm und um 51 % bei 2500 ppm im Vergleich zu den 600 ppm Szenario steuern. Bei 2500 ppm, sank die kognitive Funktion der Teilnehmer – zunächst überdurchschnittlich im Vergleich zu einer Referenzpopulation von 20.000 US-Erwachsenen – auf marginale oder dysfunktionale Niveaus bei 5 der 9 Messwerte*. Denken Sie daran, dass diese Metriken Dinge wie die Fähigkeit abdecken, Informationen zu nutzen, kreativ zu sein, Initiative zu ergreifen und strategische Entscheidungen zu treffen. Keine große Sache.

*Menschen wurden bei konzentrierter Aktivität mit höheren CO2-Werten tatsächlich besser. Fokussierte Aktivität verbessert sich auch mit Alkoholkonsum aufgrund von „Überkonzentration“ – der Tendenz, sich auf kleine Details auf Kosten des Gesamtbildes zu konzentrieren. Dies stimmt mit meiner Erfahrung mit Betrunkenen überein.


Umweltverschmutzung

Höhere CO2-Werte verschlimmern auch Ozon und andere Verschmutzungsniveaus. Eine aktuelle Studie ergab, dass jedes Jahr 9 Millionen Menschen durch Luftverschmutzung sterben. Mit steigender Temperatur wird das schlimmer.

Eine Studie aus dem Jahr 2008 ergab, dass für jedes Grad Celsius, das die Temperatur aufgrund des CO2-Gehalts ansteigt, erwartet werden kann, dass die Ozonverschmutzung weitere 22.000 Menschen durch Atemwegserkrankungen, Asthma und Emphyseme tötet.

Gleichzeitig wird die ozonfreie Luftverschmutzung in Verbindung mit dem wärmeren Wetter die Raten von Lungenkrebs, Allergien und Asthma sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen.


Höhere Kohlendioxidwerte könnten unser Denken durcheinander bringen

Kredit: CC0 Public Domain

Ein Forscherteam der University of Colorado Boulder, der Colorado School of Public Health und der University of Pennsylvania hat Beweise gefunden, die auf einen höheren CO .-Wert hindeuten2 in Zukunft die kognitiven Fähigkeiten der Schüler im Klassenzimmer beeinträchtigen können. Die Gruppe hat auf dem diesjährigen Treffen der American Geophysical Union eine Präsentation gehalten, in der sie ihre Forschung skizziert, und ein Papier veröffentlicht, in dem die Ergebnisse auf dem Preprint-Server EarthArXiv beschrieben werden.

Menschen pumpen jetzt CO2 in die Atmosphäre mit einer solchen Geschwindigkeit, dass es die Atmosphäre erwärmt. Aber als CO2 Wenn das Niveau steigt, stehen wir möglicherweise vor einem anderen Problem – verworrenem Denken. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass ein überdurchschnittlich hoher CO .-Gehalt2 kann zu kognitiven Problemen führen. In diesem neuen Versuch untersuchten die Forscher das Problem des steigenden CO .-Gehalts2 in der Atmosphäre und ihre Auswirkungen auf das Lernen von Kindern im Klassenzimmer.

Die Forscher stellen fest, dass frühere Studien gezeigt haben, dass die Verschmutzung in einem Klassenzimmer (einschließlich CO2) zu kognitiven Problemen führen kann und dass das Problem normalerweise einfach durch Öffnen der Fenster behoben werden kann, um etwas frische Luft hereinzulassen. Aber die Forscher fragten sich, was passiert, wenn die frische Luft einen hohen CO-Gehalt hat2. Um das herauszufinden, erstellten sie ein Modell mit zwei Ergebnissen. Im ersten Ergebnis reduziert der Mensch die CO .-Menge2 in die Atmosphäre gepumpt. Im zweiten Fall tun wir es nicht.

Die Forscher berichten, dass die Schüler im ersten Szenario noch so viel CO . ausgesetzt waren2 dass ihre kognitiven Fähigkeiten bis 2100 um 25 Prozent abnahmen. Im zweiten Szenario, dem Business-as-usual-Szenario, waren die Schüler so viel CO . ausgesetzt2 wenn die Fenster geöffnet wurden, erfuhren sie eine 50-prozentige Verringerung der kognitiven Fähigkeiten.

Die Forscher stellen fest, dass ihre Studie die erste Studie ist, die die Auswirkungen auf Menschen untersucht, die einen höheren CO-Wert als normal atmen2 regelmäßig. Sie stellen außerdem fest, dass dieses Problem durch die Beendigung von CO . abgewendet werden könnte2 Emissionen.


Epigenetische Mechanismen

Biologische und psychologische Effekte von PE könnten teilweise durch epigenetische Mechanismen erklärt werden. Der von Waddington (1939) geprägte Begriff 𠇎pigenetics” basiert auf einem konzeptionellen Modell, das darauf abzielt, zu erklären, wie Gene mit ihrer Umgebung interagieren könnten, um den Phänotyp zu erzeugen (Waddington, 1939, Fernandes et al., 2017).

Epigenetik bezieht sich insbesondere auf all diese Mechanismen, einschließlich funktioneller Modifikationen des Genoms wie DNA-Methylierung, posttranslationale Histon-Modifikationen (dh Acetylierung und Methylierung) und microRNA-Expression (Deibel et al., 2015 Grazioli et al., 2017 ), die dazu neigen, die Genexpression zu regulieren, indem sie die Chromatinstruktur modellieren, aber die Nukleotidsequenz der DNA unverändert beibehalten.

Die aktuelle Literatur zeigt deutlich, dass diese Mechanismen stark von verschiedenen biologischen und umweltbedingten Faktoren beeinflusst werden, wie z. B. PE (Grazioli et al., 2017), die die Art und die Art und Weise der Aktivierung epigenetischer Mechanismen bestimmen.

Die Epigenetik spielt eine wesentliche Rolle bei der neuralen Reorganisation, einschließlich derjenigen, die die Plastizität des Gehirns steuern (Deibel et al., 2015). Beispielsweise deutet eine wachsende Zahl von Beweisen darauf hin, dass Neuroplastizität und Gedächtnisprozesse reguliert werden (Ieraci et al., 2015).

Mehrere Tierstudien zeigen, wie motorische Aktivität kognitive Leistungen verbessern kann, die auf epigenetische Mechanismen einwirken und die Expression jener Gene beeinflussen, die an der Neuroplastizität beteiligt sind (Fernandes et al., 2017). Die wichtigsten molekularen Prozesse, die den epigenetischen Mechanismen zugrunde liegen, sind die folgenden: durch DNA-Methylierung, Histon-Modifikationen und microRNA-Expression (Fernandes et al., 2017).

DNA-Methylierung ist eine chemische kovalente Modifikation des Cytosins des doppelsträngigen DNA-Moleküls. Es wurde erkannt, dass die DNA-Methylierung eine Schlüsselrolle im Langzeitgedächtnis spielt (Deibel et al., 2015 Kim und Kaang, 2017). Insbesondere Mechanismen im Zusammenhang mit DNA-Methylierung mildern die repressive Wirkung von gedächtnisunterdrückenden Genen, um die Expression von plastizitätsfördernden und gedächtniskonsolidierenden Genen zu begünstigen. Mehrere Beweise zeigten, dass PE in der Lage ist, die Wirkung der Gene zu koordinieren, die an der synaptischen Plastizität beteiligt sind, die die Gedächtniskonsolidierung regulieren (Molteni et al., 2002 Ding et al., 2006).

Histonmodifikationen sind posttranslationale chemische Veränderungen in Histonproteinen. Dazu gehören Histon-Methylierung/Demethylierung, Acetylierung/Deacetylierung und Phosphorylierung, die alle auf die Aktivität spezifischer Enzyme zurückzuführen sind, die die Chromatinstruktur verändern und dadurch die Genexpression regulieren. Es wurde gezeigt, dass die Histonacetylierung eine Voraussetzung für das Langzeitgedächtnis (LTM) ist (Barrett und Wood, 2008, Fernandes et al., 2017). Bei Tieren erhöht die motorische Aktivität diese genetischen Mechanismen im Hippocampus und im frontalen Kortex, wodurch die Gedächtnisleistung bei Verhaltensaufgaben verbessert wird (Cechinel et al., 2016). Kürzlich wurde nach 4 Wochen motorischer Aktivität eine Zunahme der Aktivität von Enzymen nachgewiesen, die an der Histonacetylierung/Deacetylierung beteiligt sind, den epigenetischen Mechanismen, die eine Erhöhung der Expression von BDNF bestimmen (Maejima et al., 2018).

MicroRNAs (miRNAs) sind kleine, einzelsträngige RNA-Moleküle, die die Expression von Zielgenen hemmen können. Sie werden im Gehirn häufig exprimiert, sind an epigenetischen Mechanismen beteiligt und fungieren als Regulatoren zahlreicher biologischer Prozesse im Gehirn, die von Zellproliferation, Differenzierung, Apoptose, synaptischer Plastizität und Gedächtniskonsolidierung reichen (Saab und Mansuy, 2014). Jüngste Beweise zeigen, dass PE die schädlichen Auswirkungen traumatischer Hirnverletzungen und des Alterns auf die kognitive Funktion durch Regulierung der Hippocampus-Expression von miR21 (Hu et al., 2015) und miR-34a (Kou et al., 2017) mildern kann. Darüber hinaus trägt PE dazu bei, die Auswirkungen des stressbedingten Anstiegs von miR-124 abzuschwächen, der an der Neurogenese und Gedächtnisbildung beteiligt ist (Pan-Vazquez et al., 2015).


Wie entsteht Kohlendioxid?

Es kann durch die Verbrennung von Kohlenstoff oder organischen Materialien entstehen und wird manchmal als Treibhausgas bezeichnet, das eine Rolle beim Klimawandel spielt. Es macht natürlich etwa 0,04 Prozent der Luft aus. Es wird von Pflanzen während der Photosynthese aufgenommen.

Kohlendioxid entsteht auch durch den Stoffwechsel des menschlichen Körpers und wird hauptsächlich über die Lunge ausgeatmet. Es kann sich daher im Blut ansammeln, wenn die Atmung unterbrochen wird. Hohe Kohlendioxidkonzentrationen können Schläfrigkeit und – im Extremfall – Bewusstlosigkeit, Koma und Tod verursachen.


Danksagung

Wir danken LS De la Puente, M. Erbs, A. Fangmeier, P. Högy, M. Lieffering, R. Manderscheid, H. Pleijel und S. Prior für den Austausch von Daten aus ihren Gruppen mit uns H. Nakamura, T. Tokida, C. Zhu und S. Yoshinaga für Beiträge zum Reis-FACE-Projekt und M. Hambidge, W. Willett, D. Schrag, K. Brown, R. Wessels, N. Fernando, J. Peerson und B. Kimball für frühere Rezensionen Entwürfe oder konzeptionelle Beiträge zu diesem Projekt. V. R. dankt A. L. Harvey für ihre Bemühungen bei der Erstellung der hier enthaltenen Phytatdaten. Die National Agriculture and Food Research Organization (Japan) stellte die Getreideproben einiger Reissorten zur Verfügung. Wir danken folgenden Personen für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit: der Bill & Melinda Gates Foundation der Winslow Foundation dem Commonwealth Department of Agriculture (Australien), dem International Plant Nutrition Institute (Australien), der Grains Research and Development Corporation (Australien), dem Ministerium für Landwirtschaft, Forsten und Fischerei (Japan) die National Science Foundation (NSF IOS-08-18435) USDA NIFA 2008-35100-044459 Forschung bei SoyFACE wurde vom US-Landwirtschaftsministerium Agricultural Research Service Illinois Council for Food and Agricultural Research unterstützt (CFAR) Department of Energy Office of Science (BER) Midwestern Regional Center des National Institute for Climatic Change Research an der Michigan Technological University, unter der Vergabenummer DEFC02-06ER64158 und der National Research Initiative of Agriculture and Food Research Initiative Competitive Grants Program Grant No . 2010–65114–20343 vom USDA National Institute of Food and Agriculture. Frühe Phasen dieser Arbeit wurden von Harvard Catalyst unterstützt | Das Harvard Clinical and Translational Science Center (National Center for Research Resources und National Center for Advancing Translational Sciences, National Institutes of Health Award 8UL1TR000170-05).


Kohlendioxid

Kohlendioxid (CO2) ist ein wichtiges wärmespeicherndes (Treibhaus-)Gas, das durch menschliche Aktivitäten wie Abholzung und Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie durch natürliche Prozesse wie Atmung und Vulkanausbrüche freigesetzt wird. Die erste Grafik zeigt atmosphärisches CO2 Werte, die in den letzten Jahren am Mauna Loa Observatory auf Hawaii gemessen wurden, wobei der durchschnittliche saisonale Zyklus entfernt wurde. Die zweite Grafik zeigt CO2 Niveaus während der letzten drei Gletscherzyklen, wie aus Eisbohrkernen rekonstruiert.

In den letzten 171 Jahren haben menschliche Aktivitäten die CO .-Konzentration in der Atmosphäre erhöht2 um 48% über dem vorindustriellen Niveau von 1850. Dies ist mehr als das, was in einem Zeitraum von 20.000 Jahren auf natürliche Weise passiert war (vom letzten Gletschermaximum bis 1850, von 185 ppm auf 280 ppm).

Die folgende Zeitreihe zeigt die globale Verteilung und Variation der Konzentration von Kohlendioxid in der mittleren Troposphäre in Teilen pro Million (ppm). Die Gesamtfarbe der Karte verschiebt sich mit fortschreitender Zeit in Richtung Rot aufgrund des jährlichen CO .-Anstiegs2.


Studie zeigt, wie rote Blutkörperchen helfen können, das Altern zu verhindern

Zwischen 1960 und 2015 ist die durchschnittliche Lebenserwartung bei der Geburt in den Vereinigten Staaten um ein Jahrzehnt von 70 auf 79 Jahre gestiegen und wird voraussichtlich noch weiter steigen.

Dies spiegelt zwar den Erfolg der modernen Medizin wider, bedeutet aber auch, dass ein immer größerer Teil der Bevölkerung mit der körperlichen und kognitiven Verschlechterung im Alter leben muss.

Es ist zu einer Priorität geworden, neue Wege zu finden, um Menschen zu einem guten Altern und nicht nur zu einem längeren Leben zu verhelfen.

Ein Hinweis, um dies zu erreichen, liegt in der Vorstellung, dass das Altern mit einer Abnahme der Sauerstoffversorgung des Gewebes einhergeht. Forscher vermuten, dass dies Immunveränderungen auslöst, die chronische Entzündungen fördern, die mit fast alle Bedingungen des Alters.

Zu den vielen möglichen Folgen dieser „Entzündung“ gehören kognitiver Verfall und Hörverlust.

Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass eine Verbesserung der Sauerstoffversorgung einige Zeichen der Zellalterung umkehren kann. Eine kleine Studie ergab beispielsweise, dass die hyperbare Sauerstofftherapie, bei der es sich um eine Behandlung handelt, bei der fast reiner Sauerstoff eingeatmet wird, die Immunzellen bei älteren Erwachsenen zu verjüngen schien.

Eine andere Studie ergab, dass rote Blutkörperchen auf die sauerstoffarmen Bedingungen in großen Höhen reagieren, indem sie die Sauerstoffmenge erhöhen, die sie an das Gewebe abgeben. Sie tun dies durch eine verstärkte Signalübertragung durch einen Rezeptor in ihrer Membran, den sogenannten Adenosinrezeptor A2B oder ADORA2B, der die Freisetzung von Sauerstoff durch Hämoglobin fördert.

Das Altern im Allgemeinen, aber insbesondere einige neurodegenerative Erkrankungen wie die Alzheimer-Krankheit, ist mit einer verringerten Aktivität im gleichen Stoffwechselweg verbunden.

Nun haben Untersuchungen an Mäusen unter der Leitung der McGovern Medical School der University of Texas in Houston ergeben, dass ADORA2B auch einige der Auswirkungen des Alterns durch die Erhöhung der Sauerstoffversorgung des Gewebes abzuwehren scheint.

Theoretisch könnte ein Medikament, das die Aktivität auf diesem Weg erhöht, dazu beitragen, altersbedingte Rückgänge zu bekämpfen.

"Bisher gibt es kein solches Medikament", sagte Dr. Yang Xia, der die Studie leitete Medizinische Nachrichten heute.

Sie stellte jedoch auch fest, dass die Entdeckung, dass eine hyperbare Sauerstoffbehandlung einige der Auswirkungen des Alterns auf die menschlichen Blutzellen umkehren kann, darauf hindeutet, dass sie funktionieren könnte.

„Unsere Ergebnisse zeigen sofort, dass die Verbesserung der O2-[Sauerstoff]-Lieferung, die durch die ADORA2B-Signalgebung vermittelt wird, wahrscheinlich ein neuer verjüngender Ansatz ist“, sagte sie.