Relacje z Kongresu ERS: O wpływie zanieczyszczeń na układu oddechowy

O wpływie zanieczyszczeń na układu oddechowy mówią dr n. med. Piotr Dąbrowiecki z Kliniki Chorób Infekcyjnych i Alergologii Wojskowego Instytutu Medycznego Państwowego Instytutu Badawczego w Warszawie oraz prof. dr hab. inż. Artur Badyda, kierownik Zakładu Informatyki i Badań Jakości Środowiska na Politechnice Warszawskiej, autorzy plakatu prezentowanego podczas kongresu Europejskiego Towarzystwa Chorób Oddechowych w Wiedniu.

Podczas zjazdu ERS zaprezentowali Panowie plakat dotyczący wpływu zanieczyszczeń na zaostrzenia astmy. Skąd pomysł na to badanie?

Dr n. med. Piotr Dąbrowiecki: Od lat obserwowaliśmy, że ekspozycja na ponadnormatywne stężenia zanieczyszczeń powietrza stymuluje rozwój chorób alergicznych, w tym chorób układu oddechowego, jak astma czy przewlekła obturacyjna choroba płuc. Na obszarach o największym zanieczyszczeniu, ryzyko wystąpienia i zaostrzenia tych chorób znacząco wzrasta.

Badania, które porównują wpływ zanieczyszczeń powietrza do ekspozycji na palenie tytoniu ujawniły, że będący w stanie zapalnym układ oddechowy intensywniej reaguje na cząstki stałe i tlenki azotu, które do niego wnikają. Coraz częściej obserwujemy przewlekłą obturacyjną chorobę płuc u osób, które nigdy nie paliły tytoniu.

Jakie wnioski płyną z tego badania?

P.D.: W badaniu udowodniliśmy, że w momencie narażenia na szczególnie wysokie stężenia pyłów zawieszonych i tlenków azotu dochodzi częściej do zaostrzeń astmy oskrzelowej. Objawowość jest największa w momencie, kiedy pacjent jest eksponowany na wpływ zanieczyszczeń. Wówczas dramatycznie rośnie liczba hospitalizacji. Później skutki narażenia na zanieczyszczone powietrze są mniejsze, by po kilku dniach ujawnić się ponownie. Z czego to wynika? Pacjenci, którzy mają łagodną postać astmy często, na skutek narażenia na pyły zawieszone czy tlenek azotu, odczuwają pewne dolegliwości, ale nie zgłaszają się na SOR. Dopiero po kilku dniach trwania epizodu smogowego choroba ulega zaostrzeniu, które wymaga hospitalizacji. Szczególnie w Polsce jest to istotny problem.

A.B.: Zanieczyszczenia powietrza stanowią problem globalny. Praktycznie na całym świecie, w różnym stopniu, rejestrujemy stężenia zanieczyszczeń, które przekraczają rekomendacje WHO. Nie inaczej jest w Polsce. I chociaż Europa należy do regionów relatywnie czystych w porównaniu z innymi częściami globu, Polska jest krajem o jednych z najwyższych stężeń zanieczyszczeń, zwłaszcza jeżeli chodzi o pyły, jak pył zawieszony, PM10, PM2,5. Ekspozycja na pył zawieszony jest ściśle związana z zachorowalnością na choroby układu oddechowego. Pył ma różne frakcje wielkościowe. Cząstki pyłu PM10 są bardzo małe, niedostrzegalne “gołym okiem”. Średnica cząstek dochodzi do 10 mikrometrów. Żeby uświadomić sobie jak mała to częsta warto porównać ją do średnicy włosa człowieka, która wynosi 70-80 mikrometrów. Są też cząstki znacznie mniejsze jak PM2,5, których średnica nie przekracza 2,5 mikrometra.

Dlaczego podział na frakcje jest tak ważny?

A.B.: W przypadku pyłów bardzo dobrze są zbadane zależności pomiędzy narażeniem, a występowaniem określonych skutków zdrowotnych. Cząstki większe, czyli PM10 zatrzymują się zwykle w górnych partiach układu oddechowego, a cząstki mniejsze, PM2,5 przenikają do dolnych części, do płuc, pęcherzyków płucnych, przez które mogą się przedostawać do układu krążenia. Cząstki jeszcze mniejsze, submikronowe, są w stanie przenikać również do naczyń mózgowych.

Pył jest charakterystycznym zanieczyszczeniem dla procesów spalania paliw stałych, takich jak węgiel czy drewno. Natomiast ruch drogowy jest kluczowym źródłem emisji tlenków azotu, które również zwiększają ryzyko występowania chorób układu oddechowego i nowotworów. Z tego m.in. powodu WHO 3 lata temu znacznie zaostrzyła swoje rekomendacje w stosunku do dwutlenku azotu. Wcześniej rekomendowane były stężenia nieprzekraczające w skali roku 40 mikrogramów/m^3. Dzisiaj stężenia nie mogą przekraczać 10 mikrogramów/m^3..

Do niedawna niewiele mówiono o wpływie zanieczyszczenia powietrza na układ oddechowy

P.D.: Dotychczas zwracaliśmy uwagę tylko na związek między paleniem tytoniu, a rozwojem POChP. Podczas zbierania wywiadu lekarze pytali pacjentów o narażenie zawodowe, zapominając o środowisku. A przecież ekspozycja na zanieczyszczone powietrze, co szczególnie obserwujemy w dużych miastach jak Kraków czy Warszawa, może indukować stan zapalny, który prowadzi do astmy czy przewlekłej obturacyjnej choroby płuc. Przypomnę, że astma, szczególnie kiedy jest nierozpoznana, zaniedbana czy gorzej leczona, sprzyja rozwojowi POChP. U chorego na astmę, który jest eksponowany na ponadnormatywne stężenie zanieczyszczeń powietrza, częściej rozwija się stan zapalny i objawowość typowa dla POChP. Dlatego na obszarach, gdzie jest duża ilość zanieczyszczeń, często rozpoznajemy te dwie jednostki chorobowe.

Najnowsze dane na temat wpływu zanieczyszczeń powietrza na zdrowie zawarliśmy w monografii dostępnej bezpłatnie w internecie na stronie krakowskiego alarmu smogowego https://krakowskialarmsmogowy.pl/wp-content/uploads/2024/02/Wplyw-zanieczyszczen-powietrza-na-zdrowie_III-wydanie.pdf

A.B.: Skutki zdrowotne możemy podzielić na długoterminowe i krótkoterminowe. Krótkoterminowe mogą się pojawić po kilku minutach czy godzinach od narażenia, przy ekspozycji na bardzo wysokie stężenia zanieczyszczeń. Obserwujemy to np. podczas epizodów smogu, kiedy w krótkim czasie stężenie zanieczyszczeń potrafi dramatycznie wzrosnąć ze względu na pojawienie się intensywnego źródła emisji jak np. pożar. Wzrost stężeń zanieczyszczeń może być również wynikiem epizodu smogowego, powstałego wskutek spalania paliw kopalnych i jednocześnie niesprzyjających warunków meteorologicznych. W okresach kiedy mamy bezwietrzną, i bezopadową pogodę oraz dochodzi do tzw. inwersji termicznej, czyli sytuacji, kiedy temperatura powietrza wraz z wysokością zaczyna rosnąć, a nie spadać, masy powietrza znajdujące się przy powierzchni ziemi, które są najbardziej zanieczyszczone, nie mogą unieść się nad powierzchnię ziemi i nie mogą się rozproszyć. W ciągu kilku godzin następuje wówczas kumulacja zanieczyszczeń w powietrzu, co sprzyja zaostrzeniom przebiegu wielu chorób przewlekłych.

P.D.: W styczniu 2017 r. przez cały miesiąc mieliśmy do czynienia z bardzo wysokim stężeniem PM10 i PM2,5,. Zanieczyszczenie powietrza 10-krotnie przekraczało normę. Obserwowaliśmy to też analizując hospitalizacje w warszawskich szpitalach. W 2017 r. mieliśmy o 17% więcej zaostrzeń astmy w porównaniu z poprzednimi latami. Co więcej, osoby z dusznością zgłaszały się 30% częściej, a z kaszlem, jako objawem izolowanym, 63% częściej. Kaszel, duszności, zaostrzenia chorób obturacyjnych to problemy zgłaszane przez pacjentów, które, w zależności od pogody, mogą powrócić także w bieżącym roku.

A.B.: Mamy też do czynienia z narażeniem długoterminowym, kiedy to stężenia zanieczyszczeń mogą nawet nie przekraczać poziomów dopuszczalnych, ale utrzymują się w relatywnie wysokich stężeniach przez długi czas (nawet kilkadziesiąt lat). Problem polega na tym, że dla niektórych zanieczyszczeń nie istnieje bezpieczne stężenie, tj. z negatywnym oddziaływaniem mamy do czynienia przy każdym stężeniu tych substancji. Tutaj głównie mowa o pyłach czy niektórych wielopierścieniowych węglowodorach aromatycznych (np. benzo(a)piren) i lotnych związkach organicznych (np. benzen). Każde narażenie na pył zawieszony powoduje zwiększone ryzyko wystąpienia następstw zdrowotnych. Dlatego nawet jeśli żyjemy w środowisku pozornie bezpiecznym, w którym normy jakości powietrza wyznaczone na podstawie przepisów prawnych są spełnione, w wyniku długotrwałego  narażenia zwiększa się ryzyko zachorowania na poważne choroby, co wpływa na oczekiwaną długość życia. W miejscach o dużym narażeniu na zanieczyszczenia powietrze skrócenie długości życia może wynosić nawet kilka lat.

P.D.: Tym, co relatywnie skraca długość życia, jest przewlekły proces zapalny, który odbywa się w mechanizmie wpływu drobnego pyłu na układ krążenia. Oczywiście  zanieczyszczenia mają także wpływ na układ oddechowy. Płuca mają około 100 m², więc to jest największy narząd, w którym deponują się zanieczyszczenia, przenikając do układu krążenia i powodując rozwój miażdżycy naczyń i nadciśnienia tętniczego. Z prowadzonych przez nas w latach 2008-2012 badań na terenie Warszawy wiemy, że osoby, które mieszkały przy głównych arteriach komunikacyjnych miasta, rozwijały nadciśnienie tętnicze 5-krotnie częściej więcej niż mieszkańcy “czystych” regionów Polski, którymi w naszym badaniu były rejony Puszczy Augustowskiej i Roztocza na Zamojszczyźnie. Zanieczyszczenia powietrza to najważniejszy karcynogen odpowiedzialny za rozwój raka płuca. Ale nie tylko. Długotrwałe narażenie na zanieczyszczenia powietrza zwiększa także ryzyko indukcji nowotworów narządów miąższowych.

A.B.: Wspomniane przez dr. Dąbrowieckiego badania główną uwagę skupiały jednak na funkcjonowaniu układu oddechowego. Pod tym kątem przebadaliśmy 4 tys., osób zamieszkujących przy głównych warszawskich arteriach komunikacyjnych oraz niemal tysiąc osób z gruy kontrolnej. Okazało się, że ryzyko wystąpienia obturacji oskrzeli, a więc objawu charakterystycznego dla astmy i POChP, było wówczas, wśród niepalących mieszkańców Warszawy, 6-krotnie większe, niż wśród niepalących mieszkańców wschodnich rubieży Polski. Porównaliśmy też osoby palące i niepalące z Warszawy. Okazało się, że palenie tytoniu i narażenie na zanieczyszczenie powietrza kumulują się i działają addytywnie.

P.D.: Związki między zanieczyszczonym powietrzem zostały zauważone przez pulmonologiczne i kardiologiczne towarzystwa naukowe. Celem naszej pracy jest uświadomienie lekarzy jak silne są te związki i jakie mogą powodować konsekwencje zdrowotne. Dlatego chciałbym powiedzieć lekarzom, którzy będą uczestniczyć w szkoleniach i kursach, które organizujemy jako Polskie Towarzystwo Chorób Płuc i Polskie Towarzystwo Alergologiczne, że w naszej codziennej praktyce klinicznej nie możemy pominąć kwestii zanieczyszczeń w prowadzeniu pacjenta z chorobami układu oddechowego. Zbierając wywiad zawsze trzeba zadać pytanie o miejsce zamieszkania, bliskość głównych arterii komunikacyjnych, sposób ogrzewania domu, a także o aktywność na świeżym powietrzu. To wszystko może mieć znaczenie. Warto też pamiętać, że niebawem zaczyna się sezon infekcyjny, czyli sezon smogowy, kiedy zwiększa się ilość zanieczyszczeń w powietrzu. Jakie to ma znaczenie? Możemy mieć do czynienia z pacjentem, u którego często dochodzi do zaostrzeń astmy. Jeśli dobrze zbierzemy wywiad to dowiemy się, że jest np. główną osobą odpowiedzialną za umieszczanie paliwa (węgla/drewna) w urządzeniu grzewczym (piecu/kotle). Wtedy dochodzi do nasilenia objawów. Inny przykład to osoba, u której, przy dobrze kontrolowanej astmie, zawsze pojawiały się zaostrzenia pod koniec stycznia. Leczyłem tego pacjenta przez kilka lat, zwracając uwagę na infekcje, bo to jeszcze nie był czas alergenów, na które pacjent był uczulony. Zastanawiałem się co może indukować zaostrzenia. Okazało się, że pacjent co roku spalał w swoim otwartym kominku choinkę. To pokazuje jak ważny jest dobrze zebrany wywiad, który musi uwzględniać ekspozycję na zanieczyszczenia powietrza.

A.B.: Wraz z moim doktorantem badaliśmy kiedyś stężenie zanieczyszczeń w pomieszczeniu, w którym znajduje się kominek z zamkniętą komorą spalania (kominek z tzw. wkładem). Ustawiliśmy dwa urządzenia pomiarowe, jedno w pomieszczeniu z kominkiem, a drugie w oddalonym od kominka pokoju. Okazało się, że mimo zamkniętej komory spalania, stężenie, które bardzo szybko wzrosło w momencie rozpalania kominka, utrzymywało się w badanych pomieszczeniach przez kilka godzin. Co więcej, zanieczyszczenia migrowały powoli po całym domu, trafiając nawet do najdalszych pomieszczeń. Podobny test wykonany z włączonym oczyszczaczem powietrza spowodował, że po niecałych 2 godzinach stężenia zanieczyszczeń udało się znacząco ograniczyć.

P.D.: Dlatego w sytuacji ekspozycji pacjenta na zanieczyszczenia środowiska, których nie można wyeliminować, warto zalecić noszenie masek ochronnych i stosowanie odpowiednio dobranych oczyszczaczy powietrza. To jest ważny element prewencji. Przygotowując chorego do sezonu smogowego, warto też pamiętać o szczepieniach ochronnych przeciwko grypie, pneumokokom oraz, jeśli będzie nowa szczepionka, przeciwko COVID-19.  Rolą lekarza jest powiedzenie pacjentom: “zaszczepcie się, zadbajcie o to środowisko, w którym żyjecie. Dzięki temu, nawet jeśli chorujecie na astmę, POChP czy ANN, to będzie wam się żyło lepiej”. Wszyscy oddychamy zanieczyszczonym powietrzem, które nie spełnia norm WHO. Ale nie jest prawdą, że nic z tym nie możemy zrobić.

red. Olga Tymanowska