Effetti a breve e a lungo termine dell inquinamento atmosferico sulla salute umana

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1 Effetti a breve e a lungo termine dell inquinamento atmosferico sulla salute umana Paolo Crosignani Unità di Epidemiologia Ambientale e Registro Tumori Istituto Nazionale per lo studio e la cura dei Tumori, Milano

2 Principali fonti di emissione del particolato atmosferico Emissioni in provincia di Milano Inventario delle emissioni (INEMAR 2001) PM10 Produzione energia e trasform. combustibili Combustione non industriale Combustione nell'industria Processi produttivi Estrazione e distribuzione combustibili 4% Uso di solventi 70% 12% Trasporto su strada Altre sorgenti mobili e macchinari Trattamento e smaltimento rifiuti Agricoltura 1% 4% 3% Altre sorgenti e assorbimenti

3 Distribuzione del particolato atmosferico

4 Frazioni dimensionali del particolato Frazione inalabile : la massa delle particelle aerodisperse totali che penetra attraverso il naso e la bocca e penetra nella regione toracica < 10 µm Frazione toracica : la massa delle particelle aerodisperse che penetra oltre la laringe 2.5 µm m < dae < 10 µm Frazione respirabile : la massa delle particelle aerodisperse che penetra oltre le vie respiratorie prive di cilia vibratili 0.1 µm m < dae < 2.5 µm

5 Classificazione polveri nell apparato respiratorio PTS PM 10 PM 2.5

6 Effetti a breve termine Serie Temporali: Misure dirette, relazione con PM 10 ed altri inquinanti (approccio at least ) mortalità per tutte le cause naturali mortalità per cause respiratorie mortalità per cause cardiache ricoveri per malattie respiratorie ricoveri per malattie cardiache

7 Parametri OMS per effetti a breve termine Mortalità totale, (esclusi gli incidenti) Mortalità per cause cardiovascolari Mortalità per cause respiratorie Ospedalizzazione cause cardiache Ospedalizzazione cause respiratorie 1.006

8 Effetti a breve termine Se esiste proporzionalità tra effetti e livelli di particolato si ha: Numero eventi anticipati = Incidenza di base x rischio stimato dalle serie temporali x livelli dell inquinante rispetto al target

9 COME IL PM PUÒ DANNEGGIARE LE VIE RESPIRATORIE ED IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE Vie nervose (sistema nervoso autonomo) Alterazioni elettrofisiologiche cardiache (alterazioni di HRV e segmenti ECG) Particelle depositate nelle vie respiratorie Attivazione delle cellule delle vie respiratorie Infiammazione Circolazione e tessuti esterni delle vie respiratorie Attivazione leucocitaria e infiammazione Alterazioni della funzione respiratoria Induzione della risposta di fase acuta (proteina C- reattiva),aumento del fibrinogeno e della coagulabilità Eventi cardiaci (infarto miocardico, aritmia, e/o morte, dipendente dallo stato del paziente) Trombosi

10 Curva dose-risposta tra la concentrazione di PM 10 e la mortalità giornaliera in 10 città degli Stati Uniti Schwartz e Zanobetti

11 Andamento della mortalità nel caso di anticipazione dei decessi non evitabili Numero decessi Aumento inquinanti Tempo (gg)

12 Titolo.epidemiology

13 Effetti a breve e lungo termine dell inquinamento sullo stato di salute dell uomo

14 Principali studi prospettici sull inquinamento da PM 10 Studio Pubblicazione Inizio Fine N partecipanti Dockery DW, et al. 6 città U.S.A. An association between air pollution and mortality in six US cities. N Engl J Med 1993, 329: Pope CA 3rd, et al. 50 Stati U.S.A. Lung Cancer, Cardiopulmonary Mortality, and Long-term Exposure to fine Particulate Air Pollution. JAMA 2002, 287: Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori,Milano

15 Tab.1 Stima degli effetti a lungo termine causati dal particolato atmosferico PM 10 C. Arden Pope III (JAMA, 2002 Vol. 287, No. 9)

16 Sopravvivenza nello studio delle 6 città, da Dockery, 1993

17 Distribuzione della popolazione esposta al PM 10 (Kunzli, et al, Lancet 2000) Classe di concentrazione Distribuzione della popolazione esposta al PM 10 totale del PM 10 (µg / m 3 ) Austria Francia Svizzera % 0 > % 1.2% > % 5.2% 5.7% > % 31.5% 31.8% > % 33.3% 42.5% > % 12.8% 14.6% > % 7.8% 3.0% > % 4.1% 0.9% > % 4.6% 0.3% Media

18 Riepilogo dei principali effetti dell inquinamento a Milano Rispetto a 30 ug/m 3 Mortalità per cause naturali per una permanenza di anni Tumori del polmone Mortalità per cause naturali effetti immediati 193 Ricoveri / anno per cause respiratorie 440 Ricoveri / anno per cause cardiache Nuovi casi / anno di bronchite cronica Episodi di bronchite acuta nei bambini Attacchi di asma nei bambini 5537 Attacchi di asma negli adulti Giorni di attività lavorativa persi

19 Tumori respiratori: effetti a lungo termine etiologia multifattoriale (fumo, esp. Professionale, Rn) lunga latenza esposizione cumulativa

20 Tumore del Polmone in Lombardia: Popolazione maschile Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori,Milano

21 Tumore del Polmone in Lombardia: Popolazione femminile Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori,Milano

22 Inquinamento atmosferico: Quanti tumori al polmone a Milano? 1) I livello medio annuo di PM10 è stato calcolato in 60 µg/m³ a Milano nel 2002 (Progetto PUMI ARPA LOMBARDIA FLA, Marzo 2003); PM 2.5= 60*0.8= 48 2) Il totale dei tumori al polmone nella città di Milano è in media di 997 l annol anno. 3) Si considera come TARGET un livello di PM 10 corrispondente a un livello di PM 2.5 = 30 µg/m³ = 24 µg/m³ 4) rischio relativo (RR) PM 2.5 RR = (48-24)/10 * (1.08-1) + 1 = 1.19 rischio attribuibile (RA) PM 2.5 RA = (RR-1)/RR*100 = 16% totale = 160 morti

23 Studi prospettici europei Hoek et al., 2002, EPIC cohort, the Netherlands MF, BS, 10 µg/m ( ) Filleul et al., 2005, PAARC cohort, France MF, BS, 10 µg/m3 (24 areas) 0.97 ( ) Vineis et al., 2006, casecontrol nested in the EPIC cohort, 7 European countries MF, Non- or exsmokers 113 PM10, 10 µg/m ( ) Naess et al., 2007, cohort, Norway M, PM2.5, quartile increase 1.07 ( ) F, ( )

24 Risultati BENZENE (µg/m 3 ) CASI CONTR. OR 95% CI < > TOT p per il trend = Odds Ratio calcolati usando un modello di regressione logistica ed un analisi matched per sesso ed età

25 TABLE 2 Associations Between Pollutants and Respiratory Health Outcomes the Children s Health Study Respiratory Health Outcome Associated Pollutants a Study Slowed lung growth NO 2, PM 10, PM 2.5, HNO 3 Gauderman et al. 10,15 ; Avol et al. 18 Asthma causation O 3 McConnell et al. 21 Asthma exacerbation Acute respiratory illness NO 2, PM 10 O 3 McConnell et al. 19 Gilliland et al. 12 a Main pollutants provided in the analyses. Pollutants were usually highly correlated; Thus, effects may be due to mixtures. (Kuenzli et al AJPH 93,1494)

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27 COPERT III Stima dell emissione di PM 10 di autovetture a motore diesel in base alla velocità grammi Km/h (coda) 15 Km/h DIESEL CARS PM 10 g/km/h 25 Km/h 40 Km/h 60 Km/h 80 Km/h Velocità Km/h 100 Km/h 120 Km/h 140 Km/h Diesel cars Pre-Euro I < 2.0 l Diesel cars Pre-Euro I > 2.0 l Diesel cars Pre-Euro I > 2.0 l Diesel cars Euro I < 2.0 l Diesel cars Euro I > 2.0 l Diesel cars Euro I > 2.0 l Diesel cars Euro II < 2.0 l Diesel cars Euro II > 2.0 l Diesel cars Euro II > 2.0 l Diesel cars Euro III < 2.0 l Diesel cars Euro III > 2.0 l Diesel cars Euro III > 2.0 l Diesel cars Euro III + trap < 2.0 l Diesel cars Euro III + trap > 2.0 l Diesel cars Euro III + trap > 2.0 l Diesel cars Euro IV < 2.0 l Diesel cars Euro IV > 2.0 l Diesel cars Euro IV > 2.0 l Diesel cars Euro IV+trap < 2.0 l Diesel cars Euro IV+trap > 2.0 l