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Inalazioni sempre più pericolose

Guglielmo Meregalli - Pneumologia (Monza)

L’inquinamento atmosferico produce danni alla salute ben documentati dalla letteratura internazionale

Environmental Pollution
Occhio Clinico 2002; 1: 26
Key Words
Environmental Pollution; Smog
Summary
Air pollution harms people’s health as international literature has well documented. The effects on health are an increase in mortality for any cause and for chronic obstructive pulmonary disease (COPD), an irreversible reduction of forced expiratory volume (FEV1), respiratory and cardiac symptoms and a higher number of hospital admissions. A recent Italian investigation, the MISA study – Italian Meta-analysis of Studies on Short-term Effects of Air Pollution – published as supplement to the journal Epidemiologia & Prevenzione (2001: 25 suppl 2:1) has confirmed the hypothesis of the World Health Organisation, according to which last year air pollution caused about 3,500 deaths in eight big Italian cities.
IL CASO - Fumo di Londra
Le conseguenze sulla salute dell’inquinamento atmosferico divennero oggetto di drammatica attualità a partire dal fenomeno della grande nebbia di Londra del 1952, anche se altri gravi episodi si erano già verificati nella Valle della Mosa nel 1930 e a Donora nel 1948.
Dal 5 all’8 dicembre 1952, la capitale britannica fu avvolta da una coltre di smog di eccezionale intensità che portò a un’aumentata richiesta di posti letto negli ospedali e a un picco di eventi sanitari. In quella settimana, la mortalità aumentò di 2,6 volte rispetto lo stesso periodo dell’anno precedente, e i decessi per insufficienza respiratoria, bronchite acuta e polmonite crebbero di 9,3 volte, con un incremento complessivo valutabile in 3.500-4.000 unità. La maggior parte si registrò tra gli anziani, i bambini e le persone già affette da patologie respiratorie e cardiache. In quell’occasione, le concentrazioni medie giornaliere di particolato (polveri sospese) superarono i 2.000 mcg / m3 (nelle maggiori città si arriva in media a 60 mcg / m3 ). Negli anni cinquanta, tale inquinate derivava principalmente dalla combustione del carbone in impianti di riscaldamento, mentre in anni più recenti la sorgente è rappresentata dalla combustione dei prodotti petroliferi usati sia per il riscaldamento sia per il trasporto.
In Gran Bretagna, a seguito di questo episodio venne introdotto nel 1956 il «Clean Air Act», un insieme di norme per il miglioramento della qualità dei carburanti, degli impianti di combustione e per il monitoraggio delle emissioni; vennero altresì fissati i valori standard di qualità dell’aria per i singoli inquinanti, sulla base delle prove scientifiche allora disponibili.
Nel 1970, poi, fu elaborata negli Stati Uniti una legislazione specifica in base alle indicazioni dell’EPA (Environmental Protection Agency) che stabiliva i valori standard ritenuti accettabili delle varie sostanze presenti nell’aria. Nel Vecchio Continente vengono utilizzate invece le «Air Quality Guidelines for Europe» (scaricabili dal sito Internet http://www.who.int/peh/air/Airqualitygd.htm), stilate nel 1987 dall’Organizzazione mondiale della sanità, aggiornate negli anni successivi, che indicano le concentrazioni atmosferiche di inquinanti al di sotto delle quali non ci sarebbero rischi per la salute umana. Tuttavia, a partire dagli anni novanta numerosi studi epidemiologici hanno fatto saltare il concetto di valore soglia, documentando danni anche a livelli ritenuti di salvaguardia. Queste nuove prove, però, non hanno ancora influito sulla legislazione in materia poiché la distinzione tra innocuità e rischio accettabile rimane, tuttora, una questione oggetto di dibattito.

In Italia tira una brutta aria
Una recente ricerca italiana, presentata l’ottobre scorso a Venezia nell’ambito del congresso annuale dell’Associazione italiana di epidemiologia, conferma l’ipotesi dell’OMS che l’anno scorso aveva stimato in circa 3.500 i morti da inquinamento atmosferico in otto grandi città italiane.
L’indagine MISA – Metanalisi italiana degli studi sugli effetti a breve termine dell'inquinamento atmosferico – pubblicata come supplemento alla rivista Epidemiologia & Prevenzione (2001: 25 suppl 2: 1) è stata condotta sulla popolazione di otto agglomerati urbani della Penisola, valutando la relazione tra livelli giornalieri degli inquinati atmosferici (polveri, biossido di azoto, anidride solforosa, ossido di carbonio, ozono) ed eventi rilevanti sul piano sanitario quali la mortalità totale, quella per cause cardiache e per cause respiratorie, e i ricoveri ospedalieri avvenuti nel periodo 1990-1999. Su una popolazione complessiva di 7 milioni di persone si è osservata un’associazione statisticamente significativa fra ciascuno degli inquinanti studiati e gli indicatori presi in esame.
A conferma dell’enorme rilevanza dell’inquinamento atmosferico per la salute dei cittadini residenti nelle grandi città italiane, è stato dimostrato che la relazione tra esposizione a sostanze tossiche, in particolare polveri fini, ed effetti sanitari, è presente anche per modesti livelli di inquinamento ed è coerente con il modello definito «dose-risposta senza soglia»: ovvero, con l’aumentare della concentrazione di inquinati, anche al di sotto dei livelli di attenzione e allarme, cresce il numero di persone affetta da disturbi e non esiste una concentrazione al di sotto della quale non ci sono effetti sanitari.
Anche Legambiente, che ha appena reso pubblico l’ottavo rapporto sulla vivibilità dei 103 capoluoghi di provincia, ha messo in luce che l’Italia, nel 2001, non ha mediamente migliorato la qualità della vita nelle sue città. Dall’indagine risulta che Ferrara è la città più vivibile e Benevento la peggiore. Spiccano soprattutto alcuni movimenti in classifica: Como che passa dal terzo al quarantanovesimo posto e Torino dal dodicesimo al quarantatresimo, a causa soprattutto dell’inquinamento da monossido di carbonio.
Gli inquinanti che possono causare l’impatto più rilevante sulla salute dell’uomo sono l’anidride solforosa o biossido di zolfo (SO2), il particolato sospeso (PTS, Polveri totali sospese), il biossido d’azoto (NO2), l’ozono (O3) e il monossido di carbonio (CO).
L’anidride solforosa è prodotta dalla combustione di fossili contenenti solfuri, come il carbone e il petrolio e le fonti maggiori sono gli impianti di energia elettrica, le raffinerie di petrolio, le fonderie, le industrie della carta e i riscaldamenti domestici. Oggigiorno vengono emesse in atmosfera circa 130 milioni di tonnellate di SO2 le cui particelle, quando inalate, determinano una lesione diretta dei tessuti. Uno dei suoi derivati più tossici è l’acido solforico che rappresenta la maggior parte della componente acida dell’inquinamento atmosferico.
Il particolato sospeso è una complessa miscellanea di sostanze organiche e inorganiche di diametro variabile tra 100 e 0,1 mcm. Le particelle più piccole di 10 mcm costituiscono la frazione respirabile e si depositano soprattutto nelle vie aeree superiori; quelle inferiori ai 5 mcm rappresentano la frazione inspirabile che raggiunge il polmone profondo. Sono costituite da un’ampia varietà di sostanze solide e liquide derivate da fonti naturali (vulcani, polveri della terra) o da attività umane (emissioni di centrali termiche, processi industriali, traffico veicolare, riscaldamento domestico, inceneritori).
In ambiente urbano fino al 50 per cento del particolato è emesso dal traffico, mentre su scala nazionale (comprese le zone rurali) è intorno al 30 per cento. L’EPA americano raccomanda di misurare la concentrazione delle particelle di diametro inferiore ai 10 mcm (PM10) poiché è un ottimo indice di contaminazione ambientale pericolosa per la salute umana.
E’ stato suggerito un fattore di conversione tra PM10 e PTS pari a 0,5-0,6; in sostanza le particelle di granulometria inferiore sarebbero il 50-60 per cento del particolato totale.
L’indagine MISA riporta che per ogni aumento di 10 mcg / m3 di PM10 si è osservato, nel periodo 1995-1999 nel complesso delle città considerate, un incremento nel giorno stesso o nel giorno successivo dell’1,3 per cento di mortalità totale, dell’1,4 per cento nella mortalità cardiovascolare, del 2,1 per cento della mortalità respiratoria, dello 0,8 per cento dei ricoveri per cause cardiovascolare e dell’1,4 per cento per cause respiratorie. Da ciò si evince che l’effetto dell’inquinamento sulla salute è precoce e si manifesta nel giro di qualche giorno.
Gli ossidi d’azoto sono prodotti dai veicoli a motore e da fonti fisse di combustione (centrali termiche e riscaldamento domestico). Ogni anno ne viene emessa in atmosfera una quantità pari a circa 50 milioni di tonnellate. Si deposita negli alveoli, reagisce con l’acqua e produce acido nitrico e acido nitroso; le manifestazioni tossiche sono quindi dovute a un danno primario che segue alla variazione di pH e a un danno secondario dovuto alla sua azione ossidante.
L’ozono è un gas che si forma con l’irraggiamento solare tramite reazione ossidativa, partendo da NO2 e O2 (smog fotochimico). I meccanismi principali responsabili della sua tossicità sono due: il primo legato all’ossidazione dei gruppi sulfidrilici di enzimi, coenzimi, proteine; il secondo all’ossidazione degli acidi grassi polinsaturi. Le maggiori concentrazioni di ozono si registrano comunque nella stagione estiva. Esiste, infatti, anche una distinzione tra smog di tipo invernale, caratterizzato da un aumento dei livelli di SO2 e di particolato sospeso, e smog di tipo estivo, con un incremento dei livelli di O3 e NO2. E’ stato anche dimostrato che gli effetti degli inquinanti sono più pronunciati nei mesi più caldi dell’anno, soprattutto perché si realizza una maggiore esposizione della popolazione che tende a stare più all’aperto.
Il monossido di carbonio è un gas inodore, incolore, insapore, prodotto dalla combustione incompleta di materiali contenenti carbone. Circa due terzi di tutta l’emissione deriva dai veicoli a motore e solo in piccola parte da attività industriali, riscaldamento domestico e processi biologici. Va sempre ricordato, soprattutto ai tabagisti, che il fumo di sigaretta è la più importante fonte di monossido di carbonio negli ambienti chiusi. Questo inquinante ha effetto esclusivamente sul trasporto dell’ossigeno nel sangue e non svolge azioni patogene a livello dell’albero bronchiale e degli alveoli.
Il miglioramento dei combustibili, la dimissione di alcuni settori industriali, l’ampio ricorso al metano per il riscaldamento civile hanno portato le concentrazioni di anidride solforosa nelle aree urbane italiane a livelli leggermente inferiori ai valori guida previste dalle normative; le emissioni di ossidi di azoto mostrano negli anni più recenti un leggero decremento (come conseguenza del progressivo rinnovo del parco veicoli circolante) e sostanzialmente stabili appaiono anche le emissioni di monossido di carbonio (circa 9 milioni di tonnellate / anno), per le quali si prevede una possibile riduzione nel breve e medio periodo, anche in questo caso come conseguenza delle più stringenti norme di emissione introdotte per gli autoveicoli. Al contrario, le concentrazioni di ozono sono in aumento dalla fine degli anni ottanta.

Smog killer invisibile
Il numero di leggi in tema di inquinamento atmosferico, a partire dalla prima del 1966, è cospicuo. Tuttavia, solo nel 1983 è stato approvato uno strumento normativo con l’obiettivo di regolare le emissioni di inquinanti. La letteratura più recente, degli ultimi 10 anni, documenta comunque danni anche per valori compresi nei limiti di tali riferimenti legislativi, e per valori di frequente rilevati nelle maggiori città italiane (vedi la tabella).
Gli effetti sulla salute sono un aumento della mortalità per ogni causa e per broncopneumopatia cronica ostruttiva, una riduzione non reversibile del volume espiratorio massimo in un secondo (il FEV1) a breve e lungo termine, una comparsa di sintomi respiratori come tosse, dispnea, mal di gola e catarro e un aumento dei ricoveri e delle visite mediche per malattie dell’apparato respiratorio, crisi d’asma acute e broncopneumopatia cronica ostruttiva (vedi anche Occhio Clinico 2000; 10: 8).
Negli anni 1986-1990 è stata documentata a Barcellona un’associazione statisticamente significativa tra variazioni giornaliere di anidride solforosa e aumento delle emergenze giornaliere per broncopneumopatie croniche ostruttive: ogni variazione giornaliera di 1 mcg / m3 di SO2 ha portato a un aumento di 0,04 dei ricoveri urgenti durante l’inverno, e di 0,03 durante l’estate.(1).
A Filadelfia, negli Stati Uniti, analizzando le cause di morte dal 1973 al 1980 è stato trovato un incremento di decessi per tutte le cause del 7 per cento per ciascun aumento di 100 mcg / m3 di TPS, e del 5 per cento per ciascun aumento di 100 mcg /m3 di SO2 (2).
In California è stato invece analizzato il declino annuale del FEV1 in 1.572 persone di età compresa tra i 25 e 59 anni, residenti in aree poco interessate da polluzione atmosferica (Lancaster) e in centri con alti livelli di SO2 e NO2 (Long Beach). Le persone residenti nelle zone inquinate hanno un declino medio del FEV1 di 23,6 ml / anno superiore a quello delle persone che abitano a Lancaster, avendo corretto i dati per età, altezza, FEV1 basale, abitudine al fumo di sigaretta, allergie (3).
L’American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, ha pubblicato nel 1996 uno «State of art», a cura dell’American Thoracic Society, relativo agli effetti sulla salute dell’inquinamento atmosferico (4): l’esposizione a basse concentrazioni di ozono (0,08 ppm), per alcune ore, causa una riduzione transitoria della funzionalità polmonare documentabile tramite spirometria, tosse irritativa e flogosi del tessuto polmonare (molte regioni del Nord America hanno concentrazioni di ozono superiori a 0,12 ppm per vari giorni l’anno); i pazienti affetti da asma da sforzo sono sensibili e manifestano broncospasmo anche a basse concentrazioni di anidride solforosa (0,25 ppm) e ci sono prove che i livelli ambientali correnti di PM10 (30-150 mcg / m3) sono associati a un aumento della mortalità cardiorespiratoria e della mortalità per ogni causa.
In un’altra ricerca del 1997, sono stati esposti 30 soggetti sani, volontari, di 25 anni, non fumatori, a 2 ppm di NO2 per 4 ore; al termine, eseguita una biopsia e un lavaggio endobronchiale è stata documentata un’infiammazione neutrofila (5). Un’altra indagine ha analizzato la mortalità in 20 città degli USA dal 1987 al 1994 e ha concluso che si produce un aumento di mortalità per ogni causa dello 0,51 per cento (95% IC tra 0,07 e 0,93) per ogni aumento di 10 mcg / m3 di PM10 (6).
Infine, con lo studio SAPALDIA, è stata analizzata l’associazione tra variazioni a breve termine dei livelli di NO2, PTS e O3, e funzionalità polmonare (FVC, FEV1) in 3.912 adulti, non fumatori, provenienti da otto zone della Svizzera : un aumento di 10 mcg / m3 nei livelli giornalieri dei tre inquinanti è associato a una riduzione del FEV1 dello 0,67 per cento, 0,46 per cento e 0,51 per cento, rispettivamente (7).

Bibliografia (torna indietro)

  1. J. Sunyer et al. SO2 increases morbidity in COPD. Eur. Respir. J. 1992; 5: 496.
  2. J. Schwartz, D.W. Dockery: Increased mortality in Philadelpia associated with daily air pollution concentrations. Am Rev Respir Dis 1992; 145: 600.
  3. R.P. Tashkin et al. The UCLA (University of California at Los Angeles) population studies of chronic obstructive respiratory disease: impact of air pollution and smoking on annual change in forced expiratory volume in one second. Am J Respir Crit Care Med 1994; 149: 1209.
  4. Autori vari. State of Art: Health effects of outdor air pollution. Am J Respir Crit care Med 1996; 153: 3.
  5. A. Blomberg. The inflammatory effects of 2 ppm of NO2 on the airwais of healthy subjects. Am J Respir Crit Care Med 1997; 156: 418.
  6. J. Samet F. Fine particulate air pollution and mortality in 20 U.S. cities, 1987-1994. New Engl J Med 2000;24: 1742.
  7. C. Schindler. Short-term variation in air pollution and in average lung function among never-smokers. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 356.

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