Zanieczyszczenie powietrza to jeden z głównych czynników środowiskowych, który ma wpływ na choroby i zaburzenia funkcjonowania układu oddechowego.
Jako pierwsze kontakt ze szkodliwymi substancjami zawartymi w powietrzu mają nasze drogi oddechowe i płuca. Za ich pośrednictwem zanieczyszczenia powietrza wnikają do naszego organizmu, wywołują stany zapalne, wpływając na funkcjonowanie pozostałych układów m.in. nerwowego czy krążenia.
Udowodniono, że krótko- i długotrwałe narażenie na podwyższone stężenia zanieczyszczeń powietrza tj. pył zawieszony (m.in. PM 2.5 i PM 10), tlenek węgla (CO), dwutlenek siarki (SO₂) , dwutlenek azotu (NO₂) oraz ozon troposferyczny (O₃) związane jest ze zwiększoną zachorowalnością i umieralnością spowodowaną chorobami układu oddechowego.
Z punktu widzenia układu oddechowego szczególnie szkodliwy jest pył zawieszony.
Pyły dzieli się na podstawie rozmiarów ich drobin:
- PM 10 – wszystkie cząstki o rozmiarach nieprzekraczających 10 µm
- PM 2.5 – wszystkie cząstki o rozmiarach nieprzekraczających 2.5 µm (frakcja drobna)
- PM 0.1 – wszystkie cząstki o rozmiarach nieprzekraczających 0.1 µm (frakcja ultradrobna)
Podstawą powyższego podziału jest ocena głębokości wnikania cząstek w głąb układu oddechowego. Ze wszystkich badań wynika, że im cząstki są drobniejsze, tym głębiej się przedostają. Ma na to wpływ również intensywność i sposób oddychania oraz cechy indywidualne. Oddychanie ustami sprzyja głębszemu wnikaniu cząstek.
Większe cząsteczki pyłu (PM 10) docierając do górnych dróg oddechowych i płuc mogą wywołać podrażnienie błon śluzowych układu oddechowego, spojówek, kaszel oraz utrudniać oddychanie. Zwiększają ryzyko infekcji układu oddechowego (m.in. zapalenia płuc, zapalenie oskrzeli) oraz zaostrzają i wywołują choroby obturacyjne (astma, POChP – przewlekła obturacyjna choroba płuc), wpływając tym samym na liczbę hospitalizacji i zgonów.
Ze zdrowotnego punktu widzenia znacznie groźniejsze są cząstki mniejsze (PM 2.5 i PM 0.1). Mogą one gromadzić się w pęcherzykach płucnych, a frakcja ultradrobna przedostaje się do krwiobiegu, powodując stany zapalne. Bezpośrednio są przyczyną kaszlu, trudności z oddychaniem, bóli w klatce piersiowej i duszności.
Najbardziej szkodliwe są cząstki pyłu pochodzące ze spalania węgla i biomasy oraz cząstki emitowane przez silniki Diesla. Składają się one głownie z pierwiastkowego węgla (sadza), mają duży udział cząstek poniżej 1 µm (głębiej wnikają) i przylegają do nich bardzo szkodliwe substancje (związki metali przejściowych, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), dioksyny i inne).
WAŻNE! Wszystkie objawy oraz ich nasilenie zależą od stężenia pyłu w powietrzu, czasu ekspozycji, stanu zdrowia itd.
Oddziaływanie na układ oddechowy zaczyna się już w okresie życia płodowego. Udowadniają to wyniki badań epidemiologicznych i laboratoryjnych. Te prowadzone od 2000 r. w Krakowie pokazują, że wyższe narażenie ciężarnych matek na pył PM 2.5 i WWA ma wpływ na rozwój układu oddechowego u dziecka. Może skutkować mniejszą pojemnością płuc i częstszym występowaniem infekcji dróg oddechowych tj. nawracające zapalenie oskrzeli i zapalenie płuc (zarówno w okresie niemowlęcym, jak i późniejszym).
Astma oskrzelowa to jedna z najpowszechniejszych chorób cywilizacyjnych XXI wieku. WHO ocenia, że choruje na nią ok. 339 mln osób na świecie, a liczba ta zwiększa się z roku na rok (przewiduje się wzrost o kolejne 100 mln osób do 2025 r.). W Polsce na astmę choruje ok. 8% dzieci oraz 5-7% osób dorosłych. Obecnie łączna liczba chorych – zarówno zdiagnozowanych, jak i niezdiagnozowanych, jest szacowana na ok. 4 mln.
Prowadzone przez lata badania pokazały, że narażenie na zanieczyszczenia powietrza (gł. pył zawieszony, dwutlenek azotu, ozon) wiąże się z większym prawdopodobieństwem zaostrzenia objawów astmy, a tym samym koniecznością przyjmowania większej ilości leków i wzrostem hospitalizacji. Długoterminowe narażenie na zanieczyszczenia powietrza może przyczyniać się do rozwoju astmy, nasilać objawy alergicznego nieżytu nosa i egzemy.
Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) – co roku umiera na nią w Polsce 17 tys. osób, na świecie – ponad 2,7 mln. To sprawia, że choroba jest na piątym miejscu wśród najczęstszych przyczyn zgonów, po chorobach serca, udarach, nowotworach i nagłych wypadkach. Liczba ta wciąż rośnie. W Polsce 2,5 mln osób cierpi na POChP, z czego ok. 20% ma ustalone rozpoznanie i wdrożone odpowiednie leczenie.
Poza paleniem tytoniu istotnym czynnikiem ryzyka rozwoju POChP jest narażenie na zanieczyszczenia powietrza. W przypadku pacjentów z istniejącą POChP stwierdzono związek pomiędzy krótkotrwałym wzrostem zanieczyszczeń powietrza a zaostrzeniem choroby (nawet z umieralnością, zwłaszcza w przypadku pacjentów powyżej 65 roku życia).
Długotrwałe narażenie na zanieczyszczenia powietrza przekłada się na wzrost ryzyka infekcji dróg oddechowych. W tym wypadku nawet krótkotrwała ekspozycja na zanieczyszczenia ma znaczenie, ponieważ wywołuje reakcje zapalne w tkankach. Zwiększa się zapadalność na infekcje (w tym zapalenie płuc) szczególnie w przypadku dzieci i osób starszych (również ryzyko hospitalizacji i zgonu).
Badania pokazujące związek zanieczyszczeń z dolegliwościami układu oddechowego prowadzono m.in. w Szwajcarii. Wykazano wówczas, że negatywny wpływ na zdrowie występuje nawet w kraju o umiarkowanym poziomie zanieczyszczeń. Co istotne – redukcja zanieczyszczeń nawet w niskim stopniu (średnio o 6,2 µm/m³ w latach 1991-2002) miała znaczący efekt z punktu widzenia zdrowia populacji (m.in. zmniejszenie kaszlu, świszczącego oddechu).
Wpływ zanieczyszczenia powietrza na układ oddechowy dzieci
Dzieci w wieku przedszkolnym i wczesnoszkolnym są grupą szczególnie narażoną na negatywny wpływ zanieczyszczenia powietrza. Wynika to z faktu niedojrzałości systemu odpornościowego (w tym śluzówki nosa i jelit) oraz nie w pełni wykształconego układu oddechowego. Dynamiczny rozwój płuc trwa do 7-8 roku życia, jeśli jest on zakłócony (częste infekcje, oddychanie zanieczyszczonym powietrzem) może mieć to wpływ na sprawność wentylacyjną płuc w późniejszym wieku.
Czynnikiem ryzyka u dzieci jest również czas ekspozycji na zanieczyszczenia (więcej czasu spędzają na powietrzu) oraz o ok. 50% większe zużycie powietrza w porównaniu do dorosłych (w przeliczeniu na masę ciała). Dodatkowo najwięcej zanieczyszczeń znajduje się na wysokości ich dróg oddechowych (cząstki opadają na dół).
Podejmowanie działań w kierunku profilaktyki i na rzecz zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza ma realny wpływ na zmniejszenie zachorowalności i w efekcie podniesienie komfortu i długości życia.
Dowodem na to są wyniki badań prowadzonych przez zespół prof. UJ, dr hab. med. Ewy Czarnobilskiej z Centrum Alergologii Klinicznej i Środowiskowej Szpitala Uniwersyteckiego w Krakowie.
W ramach programu profilaktyki astmy i alergii wśród młodzieży szkolnej Krakowa przebadano w ciągu 10 lat aż 75 tysięcy dzieci i młodzieży, ze wszystkich krakowskich szkół (w podziale na 2 grupy wiekowe 6-8 lat oraz 16-17 lat). Następnie porównano występowanie alergicznego nieżytu nosa i astmy oskrzelowej w 2008 roku i w 2018 roku. Dla tego samego okresu sprawdzono odczyty średnich stężeń pyłów PM10 i PM2.5. Ze względu na głębokie wnikanie do dróg oddechowych (wpływ na rozwój chorób alergicznych, przenikanie do krwiobiegu i incjowanie zapalenia oraz zdolność prze) najistotniejsze były odczyty PM 2.5. Zauważono, że wraz ze spadkiem występowania alergii dróg oddechowych spadał także średni roczny wskaźnik stężenia pyłu PM2.5.
W opinii badaczy takie wyniki można uznać za pozytywny efekt działań profilaktycznych podjętych w Krakowie. Na wyniki badań wpłynęła m.in. większa świadomość wśród społeczeństwa (np. śledzenie informacji o stężeniach zanieczyszczeń oraz unikanie aktywności na zewnątrz w czasie wysokich stężeń).
Dzięki współpracy z naukowcami z Akademii Górniczo-Hutniczej udało się w warunkach laboratoryjnych wykonać badania w kierunku alergii na pył PM 2.5. Do badania pobrano krew osób, które zgłaszały objawy alergii (katar, przeziębienie, silny ból i zapalenie zatok, duszności), nasilające się przy dużym zanieczyszczeniu powietrza. W tej grupie potwierdzono alergię na pył PM 2.5 u 80% osób.
Do 2017 roku porównywano częstość występowania alergii i astmy u uczniów krakowskich szkół mieszkających przy głównych traktach komunikacyjnych. Pierwsza grupa to osoby mieszkające w pobliżu takich dróg, a druga z dala od nich, powyżej 500 metrów. Ci którzy mieszkali w bliskiej odległości częściej cierpieli na alergiczny nieżyt nosa i astmę niż ci, którzy mieszkali w dalszej odległości od głównych dróg. Jest to spowodowane z dodatkowym zanieczyszczeniem związanym z ruchem drogowym.
Bibliografia
- Krajowy Bilans Emisji Zanieczyszczeń za lata 1990-2018, Raport syntetyczny, Ministerstwo Klimatu, Warszawa 2020
- Jędrak, E. Konduracka, A. Badyga, P. Dąbrowiecki, Wpływ zanieczyszczeń powietrza na zdrowie, wydanie II, 2021
- Kleczkowski, Smog w Polsce, Warszawa 2020
- Mazurek, A. Badyda, Smog. Konsekwencje zdrowotne zanieczyszczeń powietrza, Warszawa 2018
Projekt pn. „Czyste powietrze inwestycją w zdrowie” zrealizowany został w ramach programu “Nasze Powietrze”, finansowanego ze środków Clean Air Fund, przy współpracy Polskiego Alarmu Smogowego i Krakowskiego Alarmu Smogowego.
Partnerem głównym projektu są Szpitale Pomorskie Sp. z o.o.
