Χωρική και χρονική διακύμανση της προσωπικής έκθεσης σε σωματιδιακή ρύπανση και αναπνευστική υγεία ασθενών με ΧΑΠ ή άσθμα: πιλοτική μελέτη σε μια μεσαίου μεγέθους πόλη (Λάρισα)

Abstract

Fine particulate matter, often referred to as PM2.5, is considered to be the most harmful atmospheric pollutant, while scientific evidence shows there is no safe threshold to breathe in fine particles. The health impact of ambient air pollution is extensively investigated, however the domestic environment, where we spend the majority of time, has received restricted attention. Aims: This time-series panel study was conducted to investigate the indoor/outdoor air quality based on different household characteristics and evaluate the relative strength of the association between year-round exposure to indoor- and ambient-generated fine particles and pulmonary function of asthma and COPD patients. Through a whole calendar year, indoor and outdoor PM2.5 concentrations (μg/m3), along with meteorological parameters of temperature, (ºC) and relative humidity, RH (%), were measured at 5 patients’ (mean age of 50±16.9 years, 40% male) residences. Daily morning peak expiratory flow (PEF) measurements, along with biweekly symptoms data, were collected. Statistical analysis of repeated measurements was carried out with linear mixed effect models (LMEM’s) for the continuous response variable of PEF and Generalised Estimating Equations (GEE) for the binary variable of symptoms exacerbation. A large variability of indoor/outdoor ratios was observed between sites with the mean I/O ratio of 2,20 (±2,10) indicating considerable sources of indoor PM2.5 generation. The comparably greater indoors PM2.5 concentrations were due to a certain extent to anthropogenic activities, such as presence of tobacco smokers, use of open fireplace for heating purposes, along with the duration of cooking and use of incenses. Average indoor levels were 63,89 μg/m3 (±68,41), ~13 times over the WHO 2021 revised safety limits of 5 μg/m3, and were higher in winter than in the summer and intermediate seasons. Decrements in lung function (PEF) associated with increasing overall ambient concentrations of PM2.5 was observed for lag 0, 1, 2, 3 which were -5,133 (p=0,048), -6,407 (p=0,011), -5,874 (p=0,022) και -6,182 (p=0,015) respectively. During Autumn, increasing indoor exposures to PM2.5 were associated with decreases in PEF for lag 0, 1, 2, 3 [-18,812 (p<0,001), -25,151 (p<0,001), -17,615 (p=0,002), -13,566 (p=0,023) respectively]. Symptoms outcomes included the incidence of cough, dyspnea and wheezing. An increase in the occurrence of wheezing per unit increase of PM2.5 was observed which was significantly higher for the indoor environment 1,004 (p=0,048). This study indicates that the fine fraction of PM is associated with decreases in PEF and symptoms occurrence and domestic air quality should be accounted for when assessing the health effects of particulate pollution.

Τα λεπτά αιωρούμενα σωματίδια (ΡΜ2.5) έχουν αναγνωρισθεί ως οι πλέον επιβλαβείς ατμοσφαιρικοί ρύποι για την ανθρώπινη υγεία, ενώ θεωρείται ότι δεν υπάρχει κατώτερο όριο στο οποίο είναι ασφαλές να εισέλθουν στο αναπνευστικό σύστημα. Στη δημοσιευμένη βιβλιογραφία, έχει διερευνηθεί εκτεταμένα η επίπτωση στην υγεία που συνδέεται με έκθεση στον αέρα εξωτερικού χώρου, ωστόσο μέχρι σήμερα, συγκριτικά περιορισμένο ενδιαφέρον έχει προσελκύσει το μικρο-περιβάλλον της κατοικίας, όπου οι άνθρωποι περνούν σημαντικό ποσοστό του χρόνου τους. Η παρούσα προοπτική μελέτη εντατικής παρακολούθησης διεξάχθηκε με σκοπό τη διερεύνηση της σχέσης της ποιότητας του αέρα ανάμεσα στον εσωτερικό και εξωτερικό χώρο σε διαφορετικού τύπου κατοικίες, καθώς και την εκτίμηση της συσχέτισης της προσωπικής έκθεσης σε σωματιδιακή ρύπανση με την αναπνευστική λειτουργία ασθενών με άσθμα και ΧΑΠ. Για χρονικό διάστημα ενός ολόκληρου έτους, λήφθηκαν μετρήσεις συγκεντρώσεων ΡΜ2.5 (μg/m3) και μετεωρολογικών παραμέτρων Θερμοκρασίας (ºC) και Σχετικής Υγρασίας (%) στο εσωτερικό (indoor) και άμεσα εξωτερικό (outdoor) περιβάλλον των κατοικιών πέντε ασθενών άσθματος και ΧΑΠ. Παράλληλα, σε ημερήσια βάση, καταγράφονταν μετρήσεις μέγιστης εκπνευστικής ροής (PEF), ενώ ανά 15-ήμερο, συμπληρώνονταν σταθμισμένα κλινικά ερωτηματολόγια άσθματος και ΧΑΠ. Για τη στατιστική ανάλυση των επαναλαμβανόμενων μετρήσεων εφαρμόσθηκαν μικτά γραμμικά μοντέλα τυχαίων διατομών (LMEMs) για τις συνεχείς μεταβλητές έκβασης υγείας PEF και βαθμολόγησης ερωτηματολογίων, καθώς και μοντέλα γενικών εκτιμητικών εξισώσεων (GEE) για την εκδήλωση συμπτωμάτων βήχα, δύσπνοιας και συριγμού. Η υψηλή τιμή του λόγου εσωτερικής/ εξωτερικής (I/O ratio) συγκέντρωσης ΡΜ2.5, ίσου με 2,13, είναι ενδεικτική της σημαντικής συνεισφοράς των εσωτερικών πηγών εκπομπής ΡΜ2.5 εντός της κατοικίας. Η συγκριτικά υψηλότερη έκθεση σε λεπτά αιωρούμενα σωματίδια στο οικιακό μικρο-περιβάλλον συνδέεται κατά κύριο με ανθρωπογενείς δραστηριότητες και συνήθειες των ενοίκων, όπως το κάπνισμα, η χρήση ανοιχτής-εστίας τζακιού, ενώ δευτερευόντως συμβάλλει ο τρόπος και η διάρκεια μαγειρέματος, η χρήση θυμιαμάτων, κ.α. Η μέση συγκέντρωση ΡΜ2.5 στον εσωτερικό χώρο ανήλθε στα 63,89 μg/m3 (±68,41), ~13 φορές πάνω από τα αναθεωρημένα συνιστώμενα ετήσια όρια ασφαλείας του ΠΟΥ (έτος 2021) των 5 μg/m3, ενώ ήταν υψηλότερη κατά τη διάρκεια του χειμώνα σε σύγκριση με το καλοκαίρι και τις ενδιάμεσες περιόδους. Κατά τη στατιστική ανάλυση, παρατηρήθηκε μείωση της τιμής PEF ανά μονάδα αύξησης της συγκέντρωσης ΡΜ2.5 στον εξωτερικό χώρο, για την ίδια μέρα (lag 0) και για χρονοϋστέρηση 1, 2 και 3 ημερών, συγκεκριμένα -5,133 (p=0,048), -6,407 (p=0,011), -5,874 (p=0,022) και -6,182 (p=0,015) αντίστοιχα. Kατά τη διάρκεια του φθινοπώρου, αυξανόμενη έκθεση σε λεπτά αιωρούμενα σωματίδια στον εσωτερικό χώρο, συσχετίσθηκε σημαντικά με μείωση της PEF για lag 0, 1, 2, 3 [-18,812 (p<0,001), -25,151 (p<0,001), -17,615 (p=0,002), -1,566 (p=0,023) αντίστοιχα]. Από τη στατιστική ανάλυση αναπνευστικών συμπτωμάτων, προέκυψε αύξηση στα odds εμφάνισης συριγμού, η οποία ήταν σημαντικά υψηλότερη εντός της κατοικίας [1,004 (p=0,048)]. Η παρούσα μελέτη ανέδειξε την επιβαρυντική επίδραση των λεπτών κλασμάτων αιωρούμενων σωματιδίων στην πνευμονική λειτουργία και την εκδήλωση συμπτωμάτων, υπογραμμίζοντας την ανάγκη να λαμβάνεται υπόψη η ποιότητα του αέρα στο εσωτερικό περιβάλλον της κατοικίας, τόσο στις επιδημιολογικές μελέτες, όσο και στη λήψη αποφάσεων και κανονιστικών μέτρων που σχετίζονται με τον έλεγχο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.