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
Principali fonti di emissione del
particolato atmosferico
Inventario
Inventario delle
delle emissioni
emissioni
(INEMAR
(INEMAR 2001)
2001)
Emissioni in provincia di Milano
PM10
Produzione energia e trasform. combustibili
Combustione non industriale
Combustione nell'industria
Processi produttivi
Estrazione e distribuzione combustibili
4%
Uso di solventi
Trasporto su strada
Altre sorgenti mobili e macchinari
70%
12%
Trattamento e smaltimento rifiuti
Agricoltura
3%
1% 4%
Altre sorgenti e assorbimenti
Distribuzione del particolato
atmosferico
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 < dae < 10 µm
“Frazione respirabile”: la massa delle particelle aerodisperse che
penetra oltre le vie respiratorie prive di cilia vibratili
0.1 µm < dae < 2.5 µm
Classificazione polveri nell’
apparato respiratorio
PTS
PM 10
PM 2.5
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
Parametri OMS per effetti a breve
termine
•
•
•
•
•
Mortalità totale, (esclusi gli incidenti) 1.006
Mortalità per cause cardiovascolari 1.009
Mortalità per cause respiratorie
1.013
Ospedalizzazione cause cardiache 1.003
Ospedalizzazione cause respiratorie 1.006
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
COME IL PM PUÒ DANNEGGIARE LE VIE
RESPIRATORIE ED IL SISTEMA CARDIOVASCOLARE
Particelle depositate
nelle vie respiratorie
Vie nervose (sistema
nervoso autonomo)
Alterazioni elettrofisiologiche cardiache
(alterazioni di HRV e
segmenti ECG)
Circolazione e tessuti esterni
delle vie respiratorie
Attivazione delle cellule
delle vie respiratorie
Alterazioni della
funzione respiratoria
Attivazione leucocitaria
e infiammazione
Infiammazione
Induzione della risposta di
fase acuta (proteina Creattiva),aumento del
fibrinogeno e della
coagulabilità
Eventi cardiaci (infarto miocardico,
aritmia, e/o morte, dipendente dallo stato
del paziente)
Trombosi
Curva dose-risposta tra la concentrazione
di PM 10 e la mortalità giornaliera in 10 città
degli Stati Uniti
Schwartz e Zanobetti
Numero decessi
Andamento della mortalità nel caso di anticipazione dei
decessi non evitabili
Aumento inquinanti
Tempo (gg)
Titolo………………………………………….epidemiology…
Effetti a breve e lungo termine dell’inquinamento sullo stato di
salute dell’uomo
Principali studi prospettici sull’inquinamento
da PM 10
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, 329:1753-1759.
1974
1991
8.111
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, 287:1132¯1141.
1982
1998
1.200.000
Studio
Pubblicazione
Istituto Nazionale per lo Studio e
la Cura dei Tumori,Milano
Tab.1 – Stima degli effetti a lungo termine causati
dal particolato atmosferico PM 10
C. Arden Pope III (JAMA, 2002 – Vol. 287, No. 9)
Sopravvivenza nello studio delle 6 città, da Dockery, 1993
Distribuzione della popolazione esposta al PM 10
(Kunzli, et al, Lancet 2000)
Classe di concentrazione
del PM 10 (mg / m3)
0-5
>5-10
>10-15
>15-20
>20-25
>25-30
>30-35
>35-40
>40
Media
Distribuzione della popolazione esposta al PM 10 totale
Austria
0
0
11.4%
14.2%
22.8%
27.7%
8.5%
4.7%
10.7%
26.0
Francia
0.2%
0.5%
5.2%
31.5%
33.3%
12.8%
7.8%
4.1%
4.6%
23.5
Svizzera
0
1.2%
5.7%
31.8%
42.5%
14.6%
3.0%
0.9%
0.3%
21.4
Riepilogo dei principali effetti dell’inquinamento a Milano
Rispetto a 30 ug/m3
Mortalità per cause naturali
per una permanenza di 10-20 anni
Tumori del polmone
1575
160
Mortalità per cause naturali
effetti immediati
193
Ricoveri / anno per cause
respiratorie
440
Ricoveri / anno per cause
cardiache
710
Nuovi casi / anno di bronchite
cronica
155
Episodi di bronchite acuta nei
bambini
6100
Attacchi di asma nei bambini
5537
Attacchi di asma negli adulti
2785
Giorni di attività lavorativa
persi
675957
Tumori respiratori: effetti a lungo termine
 etiologia multifattoriale (fumo, esp. Professionale, Rn)
 lunga latenza
 esposizione cumulativa
Tumore del Polmone in Lombardia: Popolazione
maschile
Istituto Nazionale per lo Studio e
la Cura dei Tumori,Milano
Tumore del Polmone in Lombardia: Popolazione
femminile
Istituto Nazionale per lo Studio e
la Cura dei Tumori,Milano
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’anno.
3) Si considera come TARGET un livello di PM 10
corrispondente a un livello di PM 2.5
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%
= 30 µg/m³
= 24 µg/m³
totale = 160 morti
Risultati
BENZENE CASI CONTR. OR
(µg/m3)
< 0.1
0.1 – 10
> 10
TOT
88
25
7
120
95% CI
399
1
73 1.51 0.91 – 2.51
8 3.91 1.36 – 11.27
480
p per il trend = 0.005
Odds Ratio calcolati usando un modello di regressione
logistica ed un’analisi matched per sesso ed età
TABLE 2 – Associations Between Pollutants and Respiratory
Health Outcomes the Children’s Health Study
Associated
Pollutants a
Respiratory Health
Outcome
Study
Slowed lung growth
NO2, PM10, PM2.5, HNO3
Gauderman et al. 10,15;
Avol et al.18
Asthma causation
O3
McConnell et al.21
Asthma exacerbation
NO2, PM10
McConnell et al. 19
Acute respiratory illness
a
O3
Gilliland et al. 12
Main pollutants provided in the analyses. Pollutants were usually highly correlated;
Thus, effects may be due to mixtures.
(Kuenzli et al. 2003 AJPH 93,1494)