Wpływ zanieczyszczenia powietrza na zdrowie człowieka

zangdl 9 2016400

Krystyna Knypl

Stan czystości powietrza jest ważnym czynnikiem wpływającym na zdrowie człowieka, często jednak przez lekarzy nieuświadamianym i pomijanym. Jeżeli nie mamy do czynienia z katastrofą ekologiczną na miarę katastrofy elektrowni jądrowej w Czarnobylu, na ogół nie zwracamy na ten czynnik większej uwagi w codziennej praktyce lekarskiej.

Skażenie powietrza z jednej strony szkodzi, z drugiej może być przedmiotem osobliwego biznesu. Tak zwani turyści atomowi zwiedzają miejsca wybuchów atomowych tych kontrolowanych w ramach prób i tych nieprzewidzianych (http://www.national-geographic.pl/magazyn-ng/ludzie/czarnobyl-turysta-atomowy), dokonując pomiarów radioaktywności i badając skuteczność zabezpieczeń.

Na co dzień mamy jednak do czynienia z innego rodzaju niż katastrofy nuklearne skażeniami powietrza – wynikają one przede wszystkim z działalności elektrowni węglowych, ogrzewania mieszkań oraz ruchu lotniczego i samochodowego.

Co zanieczyszcza powietrze?

Do głównych czynników zanieczyszczających powietrze należą: gazy toksyczne i metale ciężkie oraz tzw. cząsteczki zawieszone PM10 i PM2,5. Nazwa pochodzi od angielskich słów particulate matter, a liczby oznaczają rozmiar cząsteczek w μm. Przypomnijmy sobie, że 1000 μm = 1 mm (https://www.epa.gov/sites/production/files/2016-05/pm2_5_scale_graphic-color-jmh-new.png). Cząsteczki mogą przemieszczać się z wiatrem na odległość 2500 km.

Ochrona przed tego rodzaju zanieczyszczeniami to przede wszystkim nowoczesna i racjonalna polityka energetyczna. Jest ona bardzo ważna, zwłaszcza że – jak wykazano ostatnio – tradycyjne ochronne maseczki, jakie widzimy u przechodniów w niektórych miastach, nie są dostateczną ochroną przed szkodliwym działaniem mikrocząsteczek na ludzki organizm (http://www.news-medical.net/news/20160819/Cloth-masks-not-very-effective-in-offering-protection-against-air-pollution-study-shows.aspx). Co więcej, bardzo zmienne stężenie tych cząsteczek w poszczególnych godzinach, dniach i porach roku utrudnia dokładne śledzenie ich wpływu na zdrowie w zależności od poziomu zanieczyszczenia środowiska.

Jakie związki chemiczne znajdują się w dymie wytwarzanym przez elektrownie węglowe? Lista jest długa, najważniejsze ze związków to: amoniak, arsen, kadm, CO2, C14, chrom, ołów, metan, rtęć, nikiel, tlenki azotu, tlenek siarki, radioaktywny tryt, J131, J133, Cr85, uran w trzech radioaktywnych odmianach… To nie może być obojętne dla zdrowia!

Komu najbardziej szkodzi zanieczyszczone powietrze?

Obcowanie z wymienionymi związkami i wdychanie ich szkodzi każdemu, ale oczywiście najbardziej kobietom w ciąży, małym dzieciom, osobom uczulonym, a przede wszystkim osobom narażonym na zwiększoną ekspozycję.

Badania wykazujące związek zanieczyszczenia powietrza ze stanem zdrowia są żmudne i niezbyt często podejmowane. Jednym z ciekawszych doniesień (typu case-control study, a więc dokładnie określające zależność badanych parametrów) opublikowanym w „American Journal of Epidemiology” 2013,15;177(10):1074-85 jest The Association of Ambient Air Pollution and Traffic Exposures With Selected Congenital Anomalies in the San Joaquin Valley of California autorstwa dr Amy M. Padula i wsp. – wykazali oni, że zwiększonej ekspozycji na tlenek węgla, tlenek azotu oraz dwutlenek azotu towarzyszyło częstsze występowanie wad układu nerwowego u dzieci.

Drugie badanie tego typu to Ambient air pollution and congenital heart disease: a register-based study autorstwa P. Dadvand i wsp., opisane na łamach „Environmental Research Journal” 2011,111,435-41. Oceniało ono, czy zachodzi zależność między ekspozycją na zanieczyszczone powietrze a wadami wrodzonymi u dzieci. Badano poziom zanieczyszczenia powietrza w okresie od 3 do 8 tygodnia ciąży; wyniki pochodziły ze stacji pomiarowej najbliższej miejscu zamieszkania kobiety ciężarnej. Stwierdzono, że z ekspozycją na zwiększone stężenie CO i NO związane było częstsze występowanie ubytku w przegrodzie międzykomorowej serca. Zwiększone stężenie CO było ponadto skojarzone z częstszym występowaniem wrodzonego zwężenia zastawki tętnicy płucnej, a zwiększone stężenie NO – z tetralogią Fallota. Stężenia CO2, O3 i PM10 nie były skojarzone jednoznacznie z większą częstością wad rozwojowych.

Łatwo można się domyślić, że zachodzi związek przyczynowo-skutkowy między ekspozycją na zanieczyszczone powietrze a chorobami dróg oddechowych, zwłaszcza u dzieci. Nieprawidłowa funkcja rzęsek spowodowana działaniem cząstek PM10 i PM2,5 powoduje zaleganie śluzu w drogach oddechowych i utrudnienie w usuwaniu tych szkodliwych substancji na zewnątrz. Taki stan ułatwia rozwój infekcji wirusowych i bakteryjnych.

Z artykułu Severe and Moderate Asthma Exacerbations in Asthmatic Children and Exposure to Ambient Air Pollutants opublikowanego na łamach „International Journal of Environmental Research and Public Health” przez L.F. Tetreault i wsp. (http://www.mdpi.com/1660-4601/13/8/771) dowiadujemy się, że na zaostrzenie astmy u dzieci miały wpływ takie składniki zanieczyszczenia powietrza jak NO2, O3, PM2,5. Im dłuższy był czas ekspozycji na te składniki, tym bardziej nasilone było zaostrzenie astmy.

Znane są nasilenia chorób w zakresie także innych narządów, jak skóra, układ moczowy czy układ krążenia. Osoby wrażliwe narażone są na zaostrzenie atopowego zapalenia skóry. Pod wpływem zanieczyszczonego powietrza dochodzi do zmian w budowie skóry, nasila się ilość cytokin zapalnych IL-8, IL-1α, IL-18, zmienia się aktywność metaloproteinaz (ważne enzymy biorące udział w wielu procesach ustrojowych, ich zwiększona aktywność obserwowana jest w chorobach nowotworowych). W badaniu zatytułowanym Associations of gestational and early life exposures to ambient air pollution with childhood atopic eczema in Shanghai, China W.Liu i wsp. analizowali stan 3358 uczniów pod kątem wpływu cząsteczek SO2, NO2, PM10 na ich zdrowie. Wykazano, że występowanie AZS jest ściśle związane ze zwiększonym stężeniem NO2 oraz SO2 w powietrzu.

Wiadomo, że zanieczyszczenie powietrza zwiększa także ryzyko chorób układu krążenia. Cząsteczki PM10 i PM2,5 powodują pogorszenie czynności śródbłonka naczyń i nasilają stres oksydacyjny. Efektem tych zmian jest przyspieszenie i nasilenie rozwoju miażdży.

W doniesieniu Ambient Air Pollution Is Associated With the Severity of Coronary Atherosclerosis and Incident Myocardial Infarction in Patients Undergoing Elective Cardiac Evaluation J. Hartiala i wsp. opublikowanym na łamach JAMA w lipcu 2016 r. (http://jaha.ahajournals.org/content/5/8/e003947.full) oceniano u 6575 mieszkańców Ohio skutki trzyletniej ekspozycji na PM2,5 oraz NO2 dla stanu naczyń krwionośnych. Wykazano, że nastąpił 1,33-krotny wzrost ryzyka zachorowania na zawał serca. Z kolei M. Monrad i wsp. w doniesieniu Long-Term Exposure to Traffic-Related Air Pollution and Risk of Incident Atrial Fibrillation: A Cohort Study opublikowanym na łamach „Environmental Health Perspectives” (http://ehp.niehs.nih.gov/ehp392/) wykazali, że zwiększona ekspozycja na NO2 i NOx związana jest ze wzrostem ryzyka wystąpienia migotania przedsionków o 8%.

Zachodzi też ścisły związek między zanieczyszczeniem powietrza a zwiększoną częstością hospitalizacji z powodu niewydolności krążenia. W doniesieniu Global association of air pollution and heart failure: a systematic review and meta-analysis opublikowanym na łamch „The Lancet” A.S. Shah i wsp. wykazali, że hospitalizacjom z powodu niewydolności krążenia towarzyszył wzrost stężeń CO, SO2 oraz NO2 (http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(13)60898-3/abstract).

Wzrasta także zagrożenie cukrzycą i powikłaniami narządowymi – donoszą C.Li i wsp. w artykule Main air pollutants and diabetes-associated mortality: a systematic review and meta-analysis na łamach „European Journal of Endocrinology” (http://www.eje-online.org/content/171/5/R183.full).

Jak jest u nas?

Sytuację w naszym kraju można określić tak: było źle, nie jest dobrze, ale sprawy powoli zmierzają w dobrym kierunku. Pomiary parametrów zanieczyszczenia powietrza generują bardzo duże zbiory danych. Skoncentrowałam się więc na danych dla Warszawy – najgorsze wyniki odnotowano w stacjach pomiarowych przy ulicy Marszałkowskiej oraz w alei Niepodległości. Są to stacje zlokalizowane przy ulicach o dużym ruchu samochodowym. Jak wiadomo bardzo złe wyniki pomiarów są na Śląsku i w Krakowie, co wynika z lokalizacji przemysłu i ukształtowania terenu. Moją uwagę zwróciły złe wyniki dla Otwocka, miasta uważanego za podwarszawską oazę zieleni, znanego z sanatoriów pulmonologicznych. Czynnikiem wpływającym na stan powietrza w Otwocku okazuje się powszechne indywidualne ogrzewanie domów. Więcej danych pod adresami: http://www.wios.warszawa.pl/pl/publikacje-wios/publikacje/1189,Roczna-Ocena-Jakosci-Powietrza-w-wojewodztwie-mazowieckim-Raport-za-rok-2015.html, http://sojp.wios.warszawa.pl/or2015/OR2015.pdf.

Podsumowanie

Zanieczyszczenie powietrza jest istotnym czynnikiem ryzyka wielu schorzeń – trzeba to uświadamiać zarówno lekarzom, jak i pacjentom. Nie wszystkie schorzenia można wyleczyć lekiem na receptę realizowaną w aptece. Nierzadko recepta jest w rękach osób decydujących o ekonomii i gospodarce.

Krystyna Knypl

GdL 9_2016