Částice v ovzduší a zdraví. MUDr.Helena Kazmarová Státní zdravotní ústav

Transkript

1 Částice v ovzduší a zdraví MUDr.Helena Kazmarová Státní zdravotní ústav h.kazmarova@szu.cz

2 Aerosol - suspendované částice mnoho pojmů, které se překrývají, vztahují se ke způsobu vzorkování, k místu depozice v dýchacím ústrojí (respirabilní, thorakální, alveolární ). tuhé znečišťující látky TZL (termín z legislativy emisí), pevný/prašný aerosol, polétavý prach, suspendované částice (suspended particulate matter SPM), celkové suspendované částice (total suspended particles TSP), černý kouř (black smoke BS), jemné či ultrajemné částice (fine/ultrafine particles), PM 10, PM 2,5, PM 1,0.

3 Magický pojem PM 10 (a PM 2,5 respektive PM 1,0 ) Částice, které projdou velikostně selektivním vstupním filtrem vykazujícím pro aerodynamický průměr 10 (nebo 2,5 respektive 1) µm odlučovací účinnost 50 % Zastoupení suspendovaných částic frakce PM 10 v kolektoru (v %) po průchodu selektivním odlučovačem zastoupení částic po průchodu odlučovačem Cut point 10 µm velikost částic v µm 50 %

4 Proč je aerosol ve středu zájmu Aerosol je velmi komplikovaná znečišťující látka Stále neznáme neúčinnou koncentraci Úroveň znečištění ovzduší aerosolem je stále relativně vysoká

5 Co je aerosol Různorodá směs organických a anorganických částic různého skupenství, velikosti, složení a původu vzdušný polydisperzní systém chemicky heterogenní částice různé velikosti částic komplexní toxický a karcinogenní potenciál biochemicky aktivní složky mohou být na povrchu částic stejně jako uvnitř částic chemické složení je dáno zdrojem, ale současně je různé u různě velkých částic

6 Co ovlivňuje zdravotní účinky aerosolu Vstup do organismu (velikost částic, proudění vzduchu, způsob dýchání) Tvar Chemické složení Rozpustnost Aby částice mohla uplatnit svůj biologický účinek, musí v organismu zůstat

7 Účinky aerosolu (1) Dráždění (na mechanickém a chemickém principu) Alergenní působení bioaerosolů Snížení samočistící funkce a obranyschopnosti dýchacích cest-modulace imunity Dobré podmínky pro respirační infekce Zánětlivá reakce - makrofágy při fagocytóze uvolňují mediátory zánětu Karcinogenní působení

8 Účinky aerosolu (2) Ovlivnění srážlivosti krve (zvýšením produkce prokoagulačních faktorů v plicích a v játrech) příspěvek k akutním trombotickým komplikacím Oxidativní stres (cytokiny podporují tvorbu volných radikálů v leukocytech) Rozvoj aterosklerózy Zrychlení rozvoje chronické obstrukční plicní choroby Snížené odstraňování hlenu u pacientů s CHOPN a astmatem Nebyla zjištěna neúčinná koncentrace, odhaduje se, že se blíží přírodnímu pozadí tj. asi 3-5 µg/ m3pro PM2,5 a pro 10µg/m3 PM10

9 Citlivé skupiny obyvatel Ovlivnění zdraví se týká celé populace, ale vnímavost kolísá v závislosti na věku a zdravotním stavu Citlivou skupinou jsou děti, včetně kojenců a vyvíjejícího se plodu starší osoby a osoby s chronickým onemocněním dýchacího ústrojí (astma, chronická obstrukční plicní choroba) a oběhového ústrojí diabetici, citliví zejména na zánětlivé vlivy aerosolu spojené s cévními změnami a rozvojem aterosklerózy. (AHA 2010)

10 Používané ukazatele zdravotního stavu Úmrtnost (zvláště KVO) Hospitalizace pro respirační onemocnění Výskyt příznaků ( kašel,..) Plicní funkce Exacerbace obtíží u alergiků Spotřeba bronchodilatancií Respirační nemocnost-bronchitida Očekávaná délka života

11 Účinky zvýšení denních koncentrací PM10 nárůst celkové nemocnosti i úmrtnosti, zejména na onemocnění srdce a cév zvýšení počtu osob hospitalizovaných pro onemocnění dýchacího ústrojí zvýšení kojenecké úmrtnosti zvýšení výskytu kašle a ztíženého dýchání zejména u astmatiků, z toho vyplývající zvýšená spotřeba bronchodilatancií změny plicních funkcí při spirometrickém vyšetření.

12 Riziko spojené s krátkodobou expozicí částicím frakce PM10 Vzestup celkové mortality o 0,5 % při zvýšení denní průměrné koncentrace částic PM 10 o 10 g/m3 nad 50 g/m3 (WHO 2006) Riziko není rovnoměrně distribuováno v populaci, týká se především citlivých osob (i když se cítí zdravé) jako jsou: starší osoby osoby s nerozpoznaným onemocněním koronárních cév nebo strukturálním srdečním onemocněním. Další ukazatele, spojené s nárůstem K d PM 10 : hospitalizací pro respirační onemocnění u osob starších 65 let o 0,7 % spotřeby léků u dětí s chronickým respiračním onemocněním o 0,5%. počtu lidí trpících kašlem o 3,6 % lidí s podrážděním dolních dýchacích cest o 3,2 %.

13 Riziko spojené s chronickými účinky snížení plicních funkcí při spirometrickém vyšetření u dětí i dospělých, zvýšení nemocnosti na onemocnění dýchacího ústrojí zvýšení výskytu symptomů chronického zánětu průdušek a spotřeby léků pro rozšíření průdušek při dýchacích obtížích zvýšení celkové úmrtnosti o 6 % (2-11 %) při zvýšení průměrné roční koncentrace PM 2,5 o 10 g/m 3 zkrácení očekávané délky života hlavně z důvodu vyšší úmrtnosti na choroby srdce a cév a pravděpodobně i rakovinu plic.

14 Dlouhodobá expozice PM a riziko úmrtnosti ve studii ACS (American cancer society) (kohorta cca. 0.5 milionu osob sledovaných 16 let) Zdroj: Pope et al, JAMA 2002

15 Co to znamená v praxi? Očekávaná délka života v oblastech s vysokou imisní zátěží je podle odhadu o více než rok kratší ve srovnání s oblastmi se zátěží nízkou. WHO uvádí odhad, že současná úroveň znečištění ovzduší suspendovanými částicemi v Evropě zkracuje délku života obyvatel 25 zemí EU v průměru o 8,6 měsíce. (WHO 2006)

16 Účinky aerosolu Hodnocení ve vztahu k Hmotnostním koncentracím Počtu částic Velikosti povrchu částic Částice 20nm účinnější než 200 nm průnik do intersticia zánětlivá reakce souvisí s velikostí povrchu více než s hmotností částic

17 10 µm (1 mm 3 ) = částic Částice ve tvaru krychle, hraně 10 µm má objem 1 mm 3 a odpovídá: 10 3 částic o hraně 1 µm, 10 6 částic o hraně 0,1 µm, 10 9 částic o hraně 0,01 µm a částic o velikosti 1 nm.. ale také záleží na jejich hustotě a na velikosti specifického povrchu..

18 Která fyzikální a chemická charakteristika je zodpovědná za zdravotní účinky? Jemné částice jsou nebezpečnější než velké částice Extrémně malé částice (< 100 nm) Obsah kovů v částicích Organické látky jako jsou PAU Endotoxiny

19 Děkuji Vám za pozornost

20

21