Vývoj akutní respirační nemocnosti u dětí v Plzni v letech s přihlédnutím ke kvalitě ovzduší

Transkript

1 Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví Ruská 85, Praha 10 Škola veřejného zdravotnictví Vývoj akutní respirační nemocnosti u dětí v Plzni v letech s přihlédnutím ke kvalitě ovzduší Autor: MUDr. Josef Klepáč Krajská hygienická stanice Plzeňského kraje se sídlem v Plzni

2 Poděkování panu ing. Zdeňku Roubalovi, řediteli ČHMÚ - pobočka Plzeň za nezištnou pomoc při získávání údajů a dat o znečištění ovzduší v Plzni a paní MUDr. Zlatici Trumpešové ze Státního zdravotního ústavu v Praze za spolupráci při úpravě dat o nemocnosti

3 Obsah ÚVOD...strana l METODIKA...strana 3 CHARAKTERISTIKA OVZDUŠÍ A ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK...strana 5 VÝSLEDKY A DISKUSE...strana 11 ZÁVĚRY A DOPORUČENÍ...strana 16 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY PŘÍLOHY

4 UVOD Plzeň patří se 170 tisíci obyvateli k největším městům v české republice. Leží v Plzeňské kotlině na soutoku 4 řek (Úhlava, Úslava, Radbuza, Mže), klima se vyznačuje dlouhým a suchým létem, krátkými přechodnými obdobími a suchou zimou. Na jejím území se nacházejí význačné průmyslové aglomerace strojírenství a metalurgie, výroby generátorového plynu, tepla a elektrické energie patřící Škodě Plzeň, převážně situované v západní části území. V minulých letech tak bylo ovzduší silně zatíženo exhalacemi z těchto provozů, navíc ovzduší zhoršovala výroba svítiplynu, lokální vytápění na tuhá paliva a velký železniční uzel, který je situován uprostřed městské zástavby. Navíc v blízkosti města probíhalo dobývání a prvotní zpracování železné rudy, které zatěžovalo okolí hlavně prachem. Pravidelné sledování základních znečišťujících látek bylo zahájeno koncem 70 let a bylo základem k postupné inventarizaci zdrojů znečištění prostřednictvím registru emisí a zdrojů znečišťování ovzduší (REZZO) a druhu a množství znečišťujících látek. To vedlo k postupnému poklesu množství emisí. Mezi největší donory znečišťujících látek do ovzduší patří především velké zdroje (strojírenské a metalurgické závody - REZZO 1). V prvé polovině 90 let došlo k významným změnám ve sledování kvality ovzduší měřením, současně se ale měnila i struktura znečišťujících látek v ovzduší, docházelo ke změnám v technologiích výroby u rozhodujících zdrojů znečištění, ale také u lokálních topenišť, kde došlo k plynofikaci velké části lokálních topenišť (REZZO 3). To vše se projevilo zejména v poklesu prašnosti a množství oxidu siřičitého v ovzduší, ale i v poklesu koncentrací uhlovodíků, oxidu uhelnatého a oxidů dusíku. Grafy(1).

5 U prašnosti a oxidů dusíku však stále sehrává negativní roli vliv dopravy, u které je pozorován zřetelný nárůst (zejména průtah městem ve směru Praha- Rozvadov). I vzhledem k tomu lze pozorovat rozdíly ve struktuře převažujících znečišťujících látek v ovzduší v různých lokalitách města. V řadě lokalit jsou nejvýznačnějším zdrojem znečištění lokální topeniště a doprava, což se týká zejména středu města(1). Cílem této práce je posoudit či odhadnout možné vlivy ovzduší na zdravotní stav dětské populace v souvislosti s výše zmíněnými změnami (očekáván byl klesající trend), pokus o zhodnocení vývoje incidence akutních respiračních onemocnění (ARO) u dětí na základě existujících dat a údajů jak o ošetřené akutní nemocnosti, tak o kvalitě ovzduší za několik let zpět tak, aby závěry mohly být podkladem pro argumentaci místní samosprávě k provedení opatření, která by směřovala k dalšímu zlepšení situace jak u výskytu ARO, a tedy ozdravení dětské populace, tak v kvalitě ovzduší v Plzni. A v neposlední řadě aby závěry této práce mohly být základem a výchozím stavem k posouzení dalšího vývoje po zprovoznění dálničního obchvatu města, od kterého se očekává ve městě pokles zejména kamionové dopravy.

6 METODIKA K posouzení vývoje incidence na respirační nemocnost u dětí a mladistvých v Plzni bylo užito retrospektivního hodnocení ošetřené akutní respirační nemocnosti (ARO) u vybraných praktických dětských lékařů za roky 1995 až 2000 v souvislosti s výsledky měření kvality ovzduší pomocí automatických měřících stanic v Plzni, jejichž správcem je Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) - pobočka Plzeň. Základním zdrojem informací jsou záznamy dětských a praktických lékařů o prvním ošetření pacienta se stanovením diagnózy. Děti byly rozděleny do věkových skupin - děti do l roku, děti 1-5 let, školní děti 6-14 let a dorost let. Data od lékařů jsou ukládána do příslušného software. Získaná informace vyjadřuje kolik dětí v daném časovém intervalu vyhledalo lékařskou pomoc z důvodu vzniku ARO a vyjadřuje se v počtu nových onemocnění na definovaný počet osob sledované populace nebo populační skupiny. Hodnoty jsou na 1000 dětí příslušné věkové kategorie. Ve spolupráci se Státním zdravotním ústavem v Praze (SZÚ) byly hodnoty validovány a očištěny" od chybných údajů. (2) Podle statistických údajů bylo v Plzni k celkem děti a mladiství ve věku do 18 let. (3) Údaje o ošetřené akutní respirační nemocnosti byly k dispozici od 4 praktických dětských lékařů, kteří mají v evidenci celkem děti a mladistvé. Stav k je znázorněn na následujícím obrázku, (1) K hodnocení byly vybrané diagnosy rozděleny do několika skupin. Diagnosy vycházejí z l0.revize Mezinárodní klasifikace nemocí (MKN 10.revize)(8). Do skupiny i byly zařazeny diagnosy akutních onemocnění horních cest dýchacích, do skupiny 2 onemocnění vedlejších dutin nosních, středního ucha a bradavkového výběžku, skupina 3 zahrnuje diagnosu chřipky, skupina 4 patří zánětům plic, do skupiny 5 jsou zařazena onemocnění dolních dýchacích cest vč. neurčených chronických onemocnění průdušek, ve skupině 6 je pak zařazeno astma. Blíže v příloze č.1.

7 Údaje o kvalitě ovzduší byly získány ze 6 automatických měřících stanic kvality ovzduší (AIM), spravovaných ČHMÚ Pzeň a automatické měřící stanice, kterou spravovala Krajská hygienická stanice Plzeň (KHS v Plzni). v současné době poté, co je v platností zák.č.32o/2oo2 Sb. o změně a zrušení některých zákonů v souvislostí s ukončením činností okresních úřadů, je stanice provozována Zdravotním ústavem v Plzni. Sledovány byly základní škodliviny a řada dalších znečišťujících látek. K základním škodlivinách jsou řazeny oxid siřičitý (SO 2 ), polétavý prach (TSP=totaI suspended particles, celkový polétavý prach) a oxidy dusíku (NO X ). Jako další jsou sledovány oxid uhelnatý (CO), přízemní ozón (O 3 ), aromatické uhlovodíky (C x H y ), ve stanici provozované KHS jsou odebírány vzorky ovzduší také ke stanovení polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) a ve vzorcích prachu se stanovuje koncentace vybraných toxických kovů (As, AI, Be, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb, V, Zn). V posledních několika letech je u koncentrací prachu hodnocena též takzvaná respirabilní frakce PMio, tj prachové částice do velikosti loju, která při dýchání procházejí hluboko do plic do dolních částí průdušek a průdušinek. V některých měřících stanicích mimo Plzeň je možno hodnotit také frakci PM 2, 5 -tedy prachové částice o průměru do 2,5ji, které procházejí až do plicních sklípků. U oxidů dusílu se pak hodnotí kromě celkového množství látky také její komponenty - oxid dusičitý NO 2 a oxid dusný NO. Hodnocení těchto koncentrací, konkrétně poměr těchto látek, indikuje při hodnotě větší než i vyšší zátěž z dopravy. Veškeré koncentrace jsou udávány v ug/m3.

8 CHARAKTERISTIKA OVZDUŠÍ A ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK Kvalita ovzduší je již řadu let diskutována v souvislosti s možným vlivem na zdravotní stav obyvatelstva, zejména pak ve vztahu k dýchacímu systému. Účinky na zdraví jsou tím větší, čím více znečišťujících látek je v ovzduší a čím déle trvá nepříznivá situace, zejména vznikne - li v důsledku nepříznivých rozptylových podmínek smog. Přesto je velmi obtížné vyhodnotit velikost zdravotních důsledků, neboť souběžně působí celá řada dalších faktorů, ovlivňujících zdravotní stav. Oxid siřičitý (SO 2 ) je látka silně rozpustná ve vodě, takže výrazně působí na vlhkém povrchu sliznic zejména nosu a horních cest dýchacích. Zde se projevuje zejména drážděním sliznic. Do plic se tak dostává jen minimální množství vdechnutého SO 2, přičemž významnou roli hraje přítomnost prašného aerosolu. Z dýchacího traktu se pak vstřebává do krve, vylučuje se močí jako sírany. Velmi vysoké koncentrace pak mohou způsobit až edém hrtanu a plic. Průměrná denní koncentrace je u nás stanovena limitem 150 ug/m3, průměrná roční koncentrace pak 60 ug/m3. Spadová prašnost (TSP) je rovněž běžnou součástí měření kvality ovzduší. Částice nad 10 ji jsou zachycovány v nosní dutině a ve velkých bronších, do hlubších částí průdušek se dostávají prachové částice mezi 5-10u a až do alveolů projdou (a z větší části jsou i vydechnuty) částice menší než 2,5u. Na prachové částice se však zpravidla váží jiné chemické látky (nejčastěji právě SO 2 ), event. částice kovů, které pak mohou působit na plicní systém (např.bronchitidy). Je prokázáno, že pobyt v prostředí s vysokými koncentracemi SO 2 prachu vede k vyšší nemocnosti, ke vzniku chronických onemocnění dýchacích cest (až astma) s dalšími důsledky na biochemické a imunologické ukazatele (Pelech a spol., řada amerických studií) organismu. Byly pozorovány změny plicních funkcí v porovnání s neexponovanou populací. Při dlouhodobé expozici nepříznivým podmínkám je možno pozorovat i zvýšenou úmrtnost zejména u oslabených starších a chronicky nemocných osob. Průměrná denní koncentrace je u nás stanovena limitem 150 ug/m3, průměrná roční koncentrace pak 60 ug/m3. Oxidy dusíku (NO X ) jsou směsí několika látek, zejména však oxidu dusného (NO) a oxidu dusičitého (NO 2 ). Právě oxid dusičitý je nejvýznamnější (a co do množství největší) látkou z komplexu oxidů dusíku směrem k ovlivňování zdravotního stavu osob. Jedná se o vysoce dráždivý plyn, špatně rozpustný ve vodě. Proto je v hlenu horních dýchacích cest zachycován jen částečně (asi z 80%) a prochází do dolních partií dýchacích cest. Zde přechází do krve a je vylučován močí ve formě dusičnanů či dusitanů. Nepříznivé účinky na zdravotní stav se projevují od mírných zánětlivých reakcí sliznic přes bronchitidy až po akutní edém plic při velmi vysokých koncentracích. Průměrná denní koncentrace je u nás stanovena limitem 100 ug/m3, průměrná roční koncentrace pak 80 ug/m3. Při hodnocení zdravotního stavu jsou vyšší koncentrace oxidů dusíku indikací zejména k onemocnění dolních cest dýchacích. Týká se zejména astmatiků a chronických bronchitiků, kde expozice vyšším koncentracím v ovzduší může vést k exacerbaci onemocnění. U zdravých lidí vyvolá krátkodobá expozice (15 minut) dávkám okolo 1300 ug/m3 funkční změny dýchacích funkcí (FVC a FEV1 (US EPA) (4). Celkový vliv oxidů dusíku na lidský organismus však není spolehlivě prokázán. Zdá se, že děti jsou vnímavější než dospělí. Opakovaná častá onemocnění dýchacích cest v dětství

9 jsou predispozicí k (rizikovým faktorem) v množství onemocnění plic u dospělých. Oxid uhelnatý (CO) se rychle vstřebává v plicích a přechází do krve, kde se váže na hemoglobin za vzniku carboxyhaemoglobinu. Tím je snižována vazebná schopnost hemoglobinu k molekule kyslíku, čímž dochází ke sníženému zásobování orgánů a tkání kyslíkem se všemi nepříznivými důsledky z toho plynoucími. Míra vstřebávání závisí na koncentraci CO, na stavu plic a na fyzické zátěži organismu. Nepříznivý účinek CO lze očekávat zejména u orgánů závislých na vysoké spotřebě kyslíku, tedy u srdce a mozku (choroby srdečně-cévní a neuropsychické). Klasickými příznaky otravy CO jsou bolesti hlavy, malátnost a závratě s možností kolapsových stavů při koncentrací 10-30% carboxyhaemoglobinu. Nelze se nezmínit též o možnosti nižší porodní hmotnosti až určitého poškození plodu u těhotných žen v důsledku nedostatečného přenosu kyslíku k placentě plodu. Zde je třeba připomenout problematiku kouření. Přízemní ozón (O 3 ) je toxická látka (je v podstatě buněčným jedem). Jeho dlouhodobé vdechování vede ke snížení plicních funkcí v důsledku zániku ciliárních buněk. Tím dochází ke snížení samočisticí schopnosti dýchacích cest, sekundárně to vede ke zhoršení výměny plynů valveolech. Tyto skutečnosti nelze přičíst pouze působení ozónu, je nutno uvážit synergické působení dalších oxidantů, zejména NO 2. Z toho plyne, že rovněž hladina ozónu se podílí nejen na růstu akutních onemocnění dýchacích cest, ale i na exacerbaci onemocnění chronických, vč. astmatických záchvatů. Klasické příznaky působení ozónu jsou zejména dráždivé - dráždění oční spojivky, překrvení nosní sliznice, serózní výtok z nosu, dráždění hrtanu s kašlem, posléze tlak za hrudní kostí a sípáni, bolesti hlavy, únava, nespavost. Přízemní ozón může vyvolat též nespecifickou přecitlivělost bronchiální a projevuje se tak jako bronchokonstrikční agens.. U zdravých lidí může vyvolat krátkodobá expozice (desítky minut) koncentracím ozónu v rozsahu pg/m3 při střední tělesné zátěži funkční změny dýchacích funkcí (FVC a FEV1) (4). Limitní koncentrace u nás je stanovena jako průměrná 8hodinová koncentrace a má hodnotu 160 ug/ms. Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) vznikají při nedokonalém spalování, tedy zejména spalováním pohonných látek motorových vozidel. Vstřebávají se v plicích nebo v zažívacím traktu. Mnohé z těchto látek jsou karcinogenní, nejznámější látkou je benzo(a)pyren. Hodnocení vlivu těchto látek na zdraví je však velmi ztíženo kouřením lidí a pracovním prostředím. Pro většinu látek této skupiny není stanovena limitní koncentrace, u benzo(a)pyrenu je její hodnota 1 ng/m3. Přehled limitních hodnot je uveden v příloze č.2. V roce 1991 byla evropskou úřadovnou Světové zdravotnické organizace (WHO) svolána porada předních odborníků v této problematice. Základem pro posuzování rizik byly průměrné denní koncentrace nejběžněji měřených škodlivin - oxidu siřičitého a spadové prašnosti, ukazatelem akutních účinků u lidí pak byly změny v nemocnosti, úmrtnosti a event. změny objektivně měřených dýchacích funkcí. Ze závěrů této komise mimo jiné vyplývá, že první následky v podobě malého a přechodného snížení dýchacích funkcí FVC (forced vital kapacity) a FEV1 (forced expiratory volume 1 sec), které může trvat 2-4 týdny, lze očekávat při 24 hodinových průměrných koncentracích prachu a SO ug/m3. při 24 hodinových průměrných koncentracích prachu a SO ug/m3 lze očekávat vzestup nemocnosti na onemocnění dýchacích cest (katary

10 průdušek) u dětí a vnímavých dospělých, při 24 hodinových průměrných koncentracích prachu a SO ug/m3 další vzestup nemocnosti dýchacích cest obecně a při 24 hodinových průměrných koncentracích prachu a SO ug/m3 pak lze očekávat vzestup úmrtnosti u starých a chronicky nemocných osob. Tento konsensus odborníků WHO vychází z přesvědčení, že při koncentracích zmíněných škodlivin pod uvedenými hladinami nelze očekávat pozorovatelné akutní účinky na zdraví osob (5). V Plzni došlo v průběhu 90 let k výrazným změnách v koncentracích znečišťujících látek a v jejich zastoupení v ovzduší. Spadová prašnost má zejména koncem 80 a v počátku 90 let klesající trend. Bylo to dáno zejména zaváděním odprašovacích zařízení a změnami technologií ev.odstavením u velkých zdrojů znečištění. Je možno konstatovat, že hodnoty ročních koncentrací ve druhé polovině 90 let nepatrně klesají nebo stagnují a nepřekračují imisní limit. Graf(1). Rovněž koncentrace oxidu siřičitého mají klesající trend. Důvodem byly zejména změny palivové základny ve všech typech topenišť, kdy uhlí postupně nahrazuje plyn. Dále se na tomto trendu podílely změny technologií výroby v závodech Škoda a.s., v jejichž důsledku byly některé zdroje emisí zcela odstaveny. Vybudování odsiřovacích zařízení u jednoho z největších donorů oxidu siřičitého - teplárny ŠKODA-ELÚ III a Plzeňské teplárenské v roce 1997, tento klesající trend zvýraznilo. Oxid siřičitý tak přestal být ve městě Plzni rozhodující škodlivinou. Průměrné denní koncentrace ani zdaleka nedosahují limitu 150 ug/m3 a v roce 2000 dosáhly průměrné roční koncentrace zhruba 19% ročního limitu, který činí 60 ug/m3.graf(1).

11 U oxidů dusíku je situace poněkud jiná. Do roku 1997 byl zřetelný mírný stoupající trend, poté došlo k postupnému klesání (ev.stagnaci) imisních koncentrací. Přitom je ale třeba konstatovat, že v některých lokalitách, zejména v centru města a v blízkosti frekventovaných komunikací, je velmi často překračován i krátkodobý imisní limit, t.j 200 ug/m3, a to zejména v ranních a dopoledních hodinách. To je dáno především prudkým nárůstem individuální automobilové dopravy a jen mírným poklesem emisí oxidů dusíku při výrobě tepla. To má za následek rovněž překračování průměrných denních koncentrací (100 ug/m3 ) v některých dnech. V roce 1997 to bylo u více než 100 dní, a to zejména v centru města. Tato škodlivina se tak stala rozhodující škodlivinou v ovzduší města. Průměrné roční koncentrace za sledované období byly nejvyšší právě v roce 1997, kdy dosáhly 110% limitu, který je 80 ug/m3, v roce 2000 pak dosáhla průměrná roční koncentrace 81% limitu. Kromě toho jsou koncentrace oxidů dusíku nejvýrazněji závislé na rozptylových podmínkách. Tak se tato škodlivina stává rozhodující pro vyhlašování signálů při smogových situacích. Graf(1).

12 Imisní koncentrace prašného aerosolu, podobně jako u oxidu siřičitého, postupně klesají. I zde, stejně jako u oxidu siřičitého, je pravděpodobnou příčinou změna paliv zejména u lokálních topenišť, kde uhlí nahradil plyn. Rovněž změny technologických procesů u velkých zdrojů přinesly snížení imisních koncentrací. Dalším faktorem, ovlivňujícím koncentrace prašného aerosolu, je úroveň a četnost úklidu komunikací a volných prostranství (sekundární prašnost). Imisní limit (průměrnou denní koncentraci), který je 150 ug/m3, je překračován spíše výjimečně, průměrná roční koncentrace (limit je 60 ug/m3) dosáhla v roce 2000 přibližně 50% tohoto limitu. Graf(1). O imisních koncentracích oxidu uhelnatého lze říci totéž co bylo řečeno u oxidů dusíku. Shodný průběh vývoje koncentrací, tedy do roku 1997 růst a poté trvalý pokles, je podmíněn stejnými důvody - tedy změnou výrobních technologií a přechodem z uhlí na plyn u lokálních topenišť. Významné bylo také zastavení výroby generátorového plynu ve ŠKODA a.s.. Růst koncentrací, zejména v centru města, byl způsoben růstem individuální automobilové dopravy. I tak však průměrné denní koncentrace nedosahovaly limitních hodnot (5000uig/m3 ), nejvyšších hodnot dosahovaly koncentrace v roce asi 75% limitu, jinak se koncentrace pohybují do 50% limitu. Roční imisní limit není stanoven. Měření imisních koncentrací přízemního ozónu je charakteristické tím, že jeho koncentrace se mění v průběhu dne zcela pravidelně, přičemž vyšší koncentrace jsou zjišťovány v okrajových částech města. Ozón má stanovenu jen S hodinovou imisní koncentraci (160 ug/m3 ). Jeho vliv je zřetelnější pouze v letních měsících, nejvyšší koncentrace bývají od května do srpna, kdy vlivem fotochemických reakcí jeho koncentrace vzrůstají. Imisní limit je však překračován jen výjimečně. Koncentace uhlovodíků je sledována jako celkové uhlovodíky bez bližší specifikace a dělí se pouze na skupinu metanických a nemetanických uhlovodíků. Tato měření jsou doplněna o odběry vzorků vzduchu na polyaromatické uhlovodíky (PAU), které jsou sledovány na měřící stanici KHS. Jedná se o tyto látky - fenantren, antracen, fluoranten, pyren, benzo(a)antracen, chrysen, benzo(b)fluoranten, benzo(k)fluoranten, benzo(a)pyren, dibenz(a,h)antracen, benzo(g,h,i)perylen a indeno(i,2,3-c,d)pyren. U většiny těchto látek se koncentrace pohybují pod limitem, u nejznámější z těchto látek -

13 benzo(a)pyrenu je limit překračován v asi 50% hodnot, u benzo(a)antracenu do 10% hodnot. Směsné vzorky prachu se rovněž analyzují na přítomnost vybraných těžkých (toxických) kovů. Zjišťované koncentrace zpravidla nepřekračují stanovené limity, avšak v některých ojedinělých případech jsou hodnoty vyšší než je nejvyšší přípustná koncentrace (NPK) - týká se zejména arsenu, kadmia a niklu. Naopak u olova je pozorován pokles koncentrací, a to i přes narůstající dopravu. Zde je však třeba uvážit změnu pohonných látek, kdy klasický benzin ve větší míře nahrazuje benzin bezolovnatý. Pokles koncentrací některých dalších kovů pak je možno přičíst opět změnám ve struktuře technologií a výroby v a.s.skoda. Rozptylové podmínky jsou pro celkový stav kvality ovzduší jedním z nejdůležitějších faktorů. Za normálního vrstvení vzduchu stoupají znečišťující látky do výšky, pokud však dojde ke změnám ve vrstvení vzdušných mas, dochází k různě intenzivním inverzním situacím, které brání pohybu znečištěného vzduchu vzhůru. Podle doby trvání takové situace lze hodnotit rozptylové podmínky jako dobré, mírně nepříznivé (krátkodobě nebo trvale) a nepříznivé (krátkodobě nebo trvale). V Plzni jsou nejčastější situací mírně nepříznivé rozptylové podmínky - až v 57% dnů v roce, v létě je tato situace častější. Oproti tomu dobré rozptylové podmínky se vyskytují přibližně ve stejné četnosti jako předchozí. Nepříznivé rozptylové podmínky se vyskytují asi ve 4% dnů v roce, zejména v zimním období. Graf(1).

14 VÝSLEDKY A DISKUSE Ke sledování a hodnocení nemocnosti dětí v Plzni na onemocnění dýchacích cest byla vzata data za období let Dětská populace byla rozdělena do 4 věkových kategorií - do i roku, 1-5 let, 6-14 let a let, vybrané diagnosy pak byly rozděleny do 6 skupin (podrobně příloha č.1). Je nutno zdůraznit, že se jedná o ošetřenou nemocnost, celková nemocnost bude pravděpodobně vyšší. Počet ošetřených případů se pohyboval v široké škále od několika desítek po několik set dětí. Významnou roli ve výskytu respiračních onemocnění je třeba přičíst epidemiologické situaci (chřipka), současně však působí i další faktory, jako např. individuální nastavení" organismu, klimatické podmínky, kvalita ovzduší apod.. V prvé skupině diagnos byla sledována akutní zánětlivá onemocnění horních cest dýchacích. Jedná se o onemocnění s výrazným sezónním charakterem (viz grafy č. 1-6). Je zřetelný vyšší výskyt v zimních a jarních měsících, zatímco v letním období je počet onemocnění výrazně nižší. Nejvyšší nárůst nemocnosti je patrný vždy od září s maximy zpravidla v prosinci a lednu. Z hodnocení vývoje celkové nemocnosti onemocnění dýchacích cest je patrné, že právě skupina onemocnění horních cest dýchacích byla nejvýrazněji zastoupena ve škále ostatních skupin onemocnění (grafy č.7 a 8) a tvořila v jednotlivých letech přibližně 60-75% nemocnosti ve všech věkových skupinách. Průměrná měsíční incidence se ve sledovaném období pohybovala v široké škále od 15 do 380 na 1000 dětí. Nejvyšší nemocnost byla u dětí předškolních (věková skupina 1-5 let), nejnižší naopak u věkové skupiny let. Jedinou výjimkou je přelom roku 1996 a 1997, kdy prudce vzrostla měsíční incidence právě u posledně jmenované věkové skupiny (graf č.9 s tabulkou, graf č.10). Při zpracování údajů do ročních průměrů lze pozorovat, že v roce 1997 došlo k výraznějšímu nárůstu incidence s opětovným následným poklesem vletech následujících, nicméně se zdá, že u všech věkových skupin je trend nemocnosti spíše vzestupný (graf č.9 s tabulkou). Ve druhé skupině diagnos byly sledovány záněty vedlejších dutin. Tato onemocnění jsou brána spíše jako komplikace zánětů horních cest dýchacích, než jako primární diagnosa. Průměrná měsíční incidence se ve sledovaném období pohybovala od o do 31 na 1000 dětí (graf č.n s tabulkou, graf č.12), na celkové nemocnosti se podílí jen málo, zpravidla do 2% (grafy 0.7 a 8). Nejvíce postiženou věkovou skupinou jsou opět předškoláci, na dalším místě jsou však děti školního věku. I zde je patrný nárůst v roce 1997, na rozdíl od předchozí skupiny onemocnění však vyšší nemocnost spíše stagnuje na dosažené úrovni a neklesla, takže celkový trend incidence ve sledovaných letech je vzestupný (graf č. 11 s tabulkou). Ve třetí skupině diagnos byla chřipka. Průměrná měsíční incidence se ve sledovaném období pohybovala od o do 122 na 1000 dětí (graf č.13 s tabulkou, graf č.14), na celkové nemocnosti se však podílí významně, je druhým nejčastějším onemocněním a tvoří 10-25% celkové nemocnosti (grafy 0.7 a 8). Vyšší výskyt lze pozorovat od října do dubna s maximy zpravidla v prosinci a lednu (grafy č.1-6). Nejvíce postiženou věkovou skupinu nelze v tomto případě jednoznačně stanovit, chřipka se vyskytuje ve všech skupinách v relativně stejných počtech, i když se zdá být nejvyšší nemocnost opět u věkové skupiny předškoláků těsně následována skupinou dětí školního věku. I zde je patrný nárůst v roce 1997 s následným poklesem, nemocnost je však závislá zejména na

15 celkové epidemiologické situaci a nelze zde hovořit o trendu (graf č.13 s tabulkou). Do čtvrté diagnostické skupiny byly soustředěny diagnosy zánětu plic. Průměrná měsíční incidence ve sledovaném období se pohybovala od o až po 62 na 1000 dětí (graf č.15 s tabulkou, graf č.16). Na celkové nemocnosti se podílela v rozmezí 1i- 8% (grafy 0.7 a 8). Nejčastěji byla tato onemocnění zjišťována, a to zcela jednoznačně, u předškolních dětí a s odstupem ve skupině školních dětí. Přitom je zřejmý jednoznačný vzestupný trend těchto diagnos. Je to patrné zejména u předškolních dětí, kde je tento vzestup zřetelný již od roku 1997 s maximem v roce 1998, poté je možno další vývoj označit jako stagnující, ovšem na daleko vyšší úrovni než v počátcích sledovaného období. U školních dětí je patrný vzestup nemocnosti rovněž v roce 1997, ale další vývoj nemocnosti stagnuje na úrovni incidence z roku Nejnižší vzestup možno pozorovat u skupiny dětí let, u dětí do i roku hodnoty incidence kolísají s maximem v roce 1998, následným poklesem v roce 1999 a návratem hodnot na úroveň incidence výchozího roku sledovaného období v dalším roce (graf č. 15 s tabulkou). Podrobnějším šetřením bylo zjištěno, že naprostá většina těchto diagnos je ze dvou obvodů, kde je v péči lékařek 2478 dětí. Téměř ve sto procentech byla diagnosa ověřena rentgenologickým nálezem. Přitom nelze říci, že právě to je důvodem ke zvýšení incidence, neboť i v letech minulých bylo rentgenové vyšetření snadno dostupné (v téže budově jako ordinace dětských lékařek), ale onemocnění zánětem plic nebyla diagnostikována ani zdaleka v takové míře. To je znepokojivý vývoj, uvážímeli, že z hlediska vnějších vlivů pro něj není zjevný důvod. Do skupiny páté byla zahrnuta vybraná onemocnění dolních cest dýchacích. Průměrná měsíční incidence se pohybovala od o do 175 na 1000 dětí (graf č.17 s tabulkou, graf č.18). Na celkové nemocnosti se podílela v rozpětí zpravidla od 2% do 6% (grafy č.7 a 8). V případě těchto diagnos je ve vývoji nemocnosti zřetelný rozdíl mezi skupinou dětí malých", tedy kojenců a předškolních dětí, a skupinou školních dětí a dorostu. Zatímco u školních dětí a dorostu byla nemocnost téměř stabilní a pohybovala se v intervalu průměrné měsíční incidence do 20/1000 dětí (s výjimkou prosince 1999 u školních dětí, kde měsíční incidence byla 71/1000), u dětí do i roku a dětí 1-5 letých je vývoj zcela odlišný. V těchto věkových skupinách došlo v roce 1997 k výraznému zvýšení nemocnosti (přibližně na dvojnásobek) s tím, že v dalších letech nedošlo k návratu nemocnosti k předchozím hodnotám (graf č.17 s tabulkou). Incidence v podstatě stagnovala mírně pod úrovní roku Vyšší hodnoty incidence vykazuje skupina dětí 1-5 letých. V šesté diagnostické skupině byly zahrnuty diagnosy astmatu. Jedná se o diagnosy, které nijak výrazně nepřispívají do celkové nemocnosti a ani mezi věkovými skupinami nejsou výrazné rozdíly. Průměrná měsíční incidence se pohybovala od o do 2 na 1000 dětí ve všech věkových kategoriích s několika hroty, zejména u kojenců do i roku a dětí 1-5 letých. To je případ března 1996, dále ledna, února a března 1997 a počátku a konce roku 1998 (graf č.19 s tabulkou, graf č.20). V případě ročních průměrných incidencí nelze příliš hodnotit trendy vzhledem k tomu, že počet případů je nízký a jediná vyšší hodnota měsíční incidence graf výrazně rozkolísá (např.kojenci, březen 1996). Ze zjištěných hodnot je však možno usuzovat na relativně stabilní výskyt onemocnění této diagnostické skupiny, výrazný nárůst ve výše citovaných obdobích by bylo nutné posoudit podrobněji v samostatném šetření, zaměřeném i na konkrétní stav ovzduší eventuelně další možné vlivy.

16 Z výše zmíněného vyplývá jeden poznatek - ve všech skupinách diagnos se výrazným způsobem promítá rok 1997 nárůstem nemocnosti, zejména v lednu a únoru. Rok 1997 byl z hlediska kvality ovzduší a možných vlivů znečištění ovzduší na zdravotní stav zajímavý tím, že v měsíci lednu nastala 3 období, která mohla vyústit ve vyhlášení smogové situace, přičemž ta nastala v polovině ledna. Toto období bylo charakterizováno velmi nízkými teplotami, přetrvávajícími z prosince Rozptylové podmínky byly vlivem tlakové výše, která udržovala nad Plzní inverzní situaci, hodnoceny po většinu období počátku ledna jako trvale mírně nepříznivé. Kolísavý stav v kvalitě ovzduší pak trval až do 12.ledna. Po celou dobu byly hodnoceny rozptylové podmínky jako trvale mírně nepříznivé. Během 13.ledna pak došlo ke vzniku výrazné inverze, která se díky tlakové výši nad Plzeňskou kotlinou udržovala až do 18.ledna. Tento stav vedl k vyhlášení upozornění" na vznik smogové situace, které bylo odvoláno až 2O.ledna. V celém tomto období (od do 19.1.) byly rozptylové podmínky trvale nepříznivé, což vedlo k růstu koncentrací znečišťujících látek v ovzduší. Průměrná denní koncentrace oxidu siřičitého překročila ve 14 případech limit 150 ug/m3, zvláštní imisní limit 250 ug/m3 (rozhodný pro vyhlašování smogových situací) byl překročen v 7 případech, 30 minutové maximum dosáhlo v centru města hodnoty 389 ug/m3. Souhlasně s tím vzrostly podobně rovněž koncentrace poletavého prachu, průměrná denní koncentrace 150 ug/m3 byla překročena ve 22 případech, krátkodobé 30 minutové maximum dosáhlo hodnoty 446 ug/m3. U oxidů dusíku byly průměrné denní koncentrace po většinu období první poloviny ledna kolem hodnot limitu (100 ug/m3), ovšem v inkriminovaném časovém úseku rovněž výrazně vzrostly až přes 400 ug/m3. Krátkodobé 3Ominutové koncentrace pak dosahovaly vysoko přes 500 ug/m3 (maximum 940 ug/m3 v centru města). Zvláštní imisní limit 200 ug/m3, rozhodný pro vyhlašování smogových situací, byl překročen v 52 případech. Společné působení oxidu siřičitého a poletavé prašnosti, kde je imisní limit průměrné denní koncentrace stanoven na 250 ug/m3, byl tento limit překročen ve 21 případě, maximum bylo 353 ug/m3. Zvláštní imisní limit 600 ug/m3 byl překročen pouze 2x. Koncentrace oxidu uhelnatého a přízemního ozónu se pohybovaly v mezích povolených limitních koncentrací. (7) Hodnoty nemocnosti se v první polovině ledna pohybovaly hodnotách, odpovídajících tomuto období. První výrazný nárůst nemocnosti, zejména onemocnění horních dýchacích cest, se objevil v době od l6.ledna s maximem 18.ledna. Poté sice následoval pokles, ale i tak byla nemocnost vyšší než obvykle, zejména narostla incidence onemocnění záněty plic a průdušek. Vezmeme-li v úvahu vývoj kvality ovzduší a výskytu jednotlivých znečišťujících látek, dojdeme k tomu, že nemocnost s největší pravděpodobností reagovala na znečištěné ovzduší s několikadenním zpožděním nejprve akutními záněty horních cest dýchacích a v následujícím týdnu se objevila zvýšená nemocnost na záněty plic a průdušek. Vezmeme-li v úvahu účinky jednotlivých znečišťujících látek ovzduší, dává to dobrý obraz o možném působení znečištěného ovzduší na zdravotní stav dětí. Oxid siřičitý jako dráždivý plyn dobře rozpustný ve vodě atakuje zejména sliznice horních cest dýchacích a v inkriminovaném období (tedy od 13.ledna) jeho koncentrace stoupaly až nad přípustné limity (společně se synergním působením poletavé prašnosti) a následně se objevují katary horních cest dýchacích. Oxidy dusíku jsou rovněž dráždivou látkou, ale špatně

17 rozpustnou ve vodě, takže se v horních partiích dýchacích cest špatně zachycuje a prochází do dolních partií. Stoupají-li koncentrace, jako vnášeni případě, může dojít, zejména u osob s chronickými problémy, k exacerbaci zánětu průdušek s často komplikujícím onemocněním zánětem plic (graf č. 21) (6). Další vlna zvýšené nemocnosti pak přišla v dalším týdnu, což mohlo být opět reakcí na nárůst koncentrací SO 2 a NO X kolem 25. a 2ó.ledna. Zdá se tedy, že vyšší koncentrace poletavého prachu a SO 2 mohou působit nárůst onemocnění dýchacích cest tak, jak je popsáno ve výše zmíněných závěrech expertů WHO. K tomu se přidává nepříznivé působení oxidů dusíku zejména u osob s chronickými problémy dýchacích cest a astmatiků. Z vývoje nemocnosti je patrné, že nejrizikovější skupinou jsou malé děti, a to jak ve skupině zánětů horních cest dýchacích, tak u bronchitid, kde nejvíce případů je u kojenců do i roku. Další obdobná situace byla pozorována v listopadu 1999 ( ) s tím rozdílem, že na nepříznivé situaci se podílely pouze vysoké koncentrace oxidů dusíku. Inverzní situace trvala týden a průměrná denní koncentrace (100 ug/m3 ) byla překračována na všech měřících místech v Plzni (v 60 případech, maximum 353 ug/m3 v centru), zvláštní imisní limit pro NO X pro 3hodinové koncentrace 200 ug/ms byl překročen celkem v 83 případech a zvláštní imisní limit pro NO X pro 3hodinové koncentrace 350 ug/m3 byl překročen ve 12 případech. K tomuto období není dostupná podrobná charakteristika vývoje nemocnosti, z průměrných měsíčních incidencí je však zřetelný nárůst hodnot v prosinci (což koresponduje s předchozím), opět ve skupinách malých dětí, přičemž záněty plic jsou výraznější ve věkových skupinách dětí předškolních a kojenců. V tomto měsíci však výrazně vzrostla rovněž incidnece onemocnění dolních dýchacích cest u školních dětí z obvyklých hodnot do 20/1000 dětí na 71/1000 dětí (grafy č.9,15 a 17). V souladu s tezí, že oxidy dusíku mají větší afinitu" k dolním partiím dýchacích cest a mohou působit na exacerbace chronických onemocnění průdušek, je tento nárůst s ohledem na imisní situaci v posledním týdnu listopadu 1999 vcelku očekávatelný a lze jej hodnotit jako důsledek silně znečištěného ovzduší. Z toho, co bylo popsáno, je zřejmé, že nemocnost dětí v Plzni má charakter spíše narůstající, než stagnující nebo dokonce klesající. To příliš nekoresponduje s tím, že sledované škodliviny mají trend právě opačný nebo lépe řečeno že v posledních letech spíše stagnují na koncentracích pod stanovenými limity. Je pravdou, že zejména v zimních měsících se vyskytuje řada dnů s nepříznivými rozptylovými podmínkami, kdy koncentarace škodlivin stoupají a v letních měsících jsou častým jevem přechodně mírně zhoršené rozptylové podmínky (zejména v ranních a dopoledních hodinách).

18 I přes to však nejsou na první pohled zřejmé důvody růstu nemocnosti. Zarážející je pak nárůst chorob plic (zejména diagnostická skupina 4) u malých dětí od roku Obecně lze říci, že nejvyšší nemocnost je u předškoláků a kojenců do i roku. U kojenců může sehrávat svoji roli rovněž výraznější imunitní reakce sliznic dýchacích cest. Přestože došlo k výrazným změnám u největších zdrojů emisí znečišťujících látek, svou nepříznivou úlohu může sehrávat nárůst dopravy v Plzni. Jak bylo řečeno, město leží na hlavním tahu do Německa, takže je denně zatěžováno emisemi zplodin spalovacích motorů zejména z nákladní dopravy, a právě motory spalující naftu jsou výrazným donorem zejména oxidů dusíku. Ve zplodinách jsou však také další látky, které mohou zdravotní stav ovlivňovat, ať už se jedná o různé polyaromáty nebo volatilní organické látky (benzo(a)pyren, benzen a další). V neposlední řadě se doprava podílí též na tvorbě" sekundární prašnosti, přičemž prach může působit jako nosič" řady chemických látek či kovů, adovaných na povrchu prašných částic. To vše jsou však jen úvahy bez bližších a konkrétních podkladů, nicméně je nelze přejít bez povšimnutí. Z tohoto úhlu pohledu pak bude zajímavé, jak se výše zmíněná situace změní po zprovoznění dálničního obchvatu města, jehož dokončení, zdá se, už nic nestojí v cestě. Nicméně nárůst výskytu zánětů plic, jak bylo řečeno ze dvou obvodů, se týká obvodů, které nezasahují do dopravou nejvíce zatížených oblastí města. O to více je toto zjištění překvapující a vyvolává otázku proč"?

19 ZÁVĚRY A DOPORUČENI Nebyl potvrzen předpoklad, že incidence onemocnění dýchacích cest u dětí v Plzni bude mít klesající trend v důsledku zlepšené imisní situace znečišťujících látek v ovzduší. Naopak byl zjištěn nárůst incidence onemocnění, především u skupiny dětí 1-5 let. Velmi znepokojivě působí především růst nemocnosti na záněty plic u dětí do 5 let. Konkrétní důvody tohoto vývoje je třeba hledat v podrobném šetření, které by zmapovalo nejen vývoj nemocnosti dětí, ale dle potřeby i dalších skupin osob a diagnos. Současně s tím pak zhodnotit vývoj nejen imisní situace, ale dalších možných vlivů zevního prostředí včetně hodnocení možného vlivu životních a pracovních podmínek a životního stylu populace na zdravotní stav. Hodnocení zdravotního stavu populace na místní úrovni se zdá být jednou z možností, jak prokázat či vyvrátit působení různých vlivů na zdraví osob v dané lokalitě. Výsledky se pak mohou stát základem k provádění různých intervenčních zdravotnických programů a programů podpory zdraví v cílové skupině populace. Závěry takových studií se mohou stát podkladem pro ovlivňování zdravotní politiky regionu prostřednictvím orgánů místní samosprávy. Doporučení se zdají být zřejmá: - připravit podkladové materiály o zdravotním stavu populace pro zástupce místní samosprávy - ve spolupráci s Magistrátem města Plzně provést podrobnou retrospektivní studii zdravotního stavu populace v Plzni se zaměřením nejen na vazby ke kvalitě ovzduší, ale i životních a pracovních podmínek a životního stylu; studii zaměřit zejména na ověření výsledků presentovaných touto prací a ozřejmění důvodů (pokud jsou) nárůstu zánětů plic u předškoláků a školních dětí s využitím statistických metod - ve spolupráci s Magistrátem města Plzně připravit založení studie, která by navázala na současný stav a porovnala jej se stavem po zprovoznění dálničního obchvatu města Plzně, zejména s ohledem na vývoj zdravotního stavu dětské populace - tato práce prokázala smysluplnost podobných studií na lokální úrovni pro další užití Poznámka na úplný závěr: Od je v platnosti novela zákona č. 258/2000 Sb. o ochraně veřejného zdraví, která rozdělila klasickou" hygienickou službu na 2 samostatné útvary. Krajské hygienické stanice jsou orgánem státní správy a zabezpečují státní zdravotní dozor, zdravotní ústavy jsou zdravotnickým zařízením a vykonávají zejména laboratorní a poradenskou činnost pro fyzické a právnické osoby, ale také pro potřeby krajských hygienických stanic. To znamená, že případné studie zmíněné výše by zabezpečoval zdravotní ústav.

20 Seznam použitě literatury 1. Kolektiv autorů: Životní prostředí města Plzně, Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva České republiky ve vztahu k životnímu prostředí - souhrnná zpráva (SZÚ Praha 1995, 2000) 3. Zdravotnická ročenka 2000, kraj Plzeňský (ÚZIS ČR, 2001) 4. Miroslav Suta: Účinky výfukových plynů z automobilů na lidské zdraví (C&S TC, 1996) 5. Informační bulletin hlavního hygienika ČR - příloha č. 32, (odbor HEM MZ ČR, Sborník referátů VII.odborné konference Znečištění ovzduší a zdraví", Špičák 1997 (KHS Plzeň 1997) 7. Zpravodaj o znečištěné ovzduší v Plzni (ČHMÚ Plzeň 1995,1997, 2000)

21 PŘÍLOHY

22 Příloha č. 1 Rozdělení diagnóz ARO do skupin (Jednotlivé skupiny diagnóz v sobě zahrnují i jednotlivé položky dle MKN 10. revize) 1. skupina: JOO akutní zánět nosohltanu J02 akutní zánět hltanu J03 akutní zánět mandlí J04 akutní zánět hrtanu a průdušnice J05 akutní obstruktivní zánět hrtanu a epiglotis J06 akutní infekce horních dýchacích cest na více místech a neurčených lokalizací 2. skupina: H66 hnisavý a neurčený zánět středního ucha H70 zánět bradavkového výběžku JOl akutní zánět vedlejších nosních dutin 3. skupina: J10 chřipka způsobená identifikovaným chřipkovým virem J11 chřipka, virus neidentifikován 4. skupina: J12 virový zánět plic J13 zánět plic, původce Streptococcus pneumoniae J14 zánět plic, původce Haemophilus influenzae J15 bakteriální zánět plic, nezařazený jinde J16 zánět plic způsobený jinými inf. organismy, nezařazený jinde J18 pneumonie, původce NS 5. skupina: J20 akutní zánět průdušek J21 akutní zánět průdušinek J22 neurčené akutní infekce dolní části dýchacího ústrojí J40 zánět průdušek neurčený jako akutní nebo chronický 6. skupina: J45 astma

23

24 Graf č.1 Roční průběh incidence v r.1995 dle věkových kategorií a dg.skupin

25 Graf č.2 Roční průběh incidence v r.1996 dle věkových kategorií a dg.skupin

26 Graf č.3 Roční průběh incidence v r.1997 dle věkových kategorií a dg.skupin

27 Graf č.4 Roční průběh incidence v r.1998 dle věkových kategorií a dg.skupin

28 Graf č.5 Roční průběh incidence v r.1999 dle věkových kategorií a dg.skupin

29 Graf č.6 Roční průběh incidence v r.2000 dle věkových kategorií a dg.skupin

30 Graf Č.7 Podíl jednotlivých skupin dg na celkové nemocnosti - věkové skupiny

31 Graf č.8 Podíl jednotlivých skupin dg na celkové nemocnosti - roky

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52