Atmospheric pollutants and hospital admissions due to pneumonia in children

Juliana Negrisoli; Luiz Fernando C Nascimento

doi:10.1590/S0103-05822013000400013

. 2013 Dec;31(4):501–506. doi: 10.1590/S0103-05822013000400013

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Atmospheric pollutants and hospital admissions due to pneumonia in children

Juliana Negrisoli ¹, Luiz Fernando C Nascimento ^1,^✉

PMCID: PMC4183049 PMID: 24473956

Abstract

OBJECTIVE:

To analyze the relationship between exposure to air pollutants and hospitalizations due to pneumonia in children of Sorocaba, São Paulo, Brazil.

METHODS:

Time series ecological study, from 2007 to 2008. Daily data were obtained from the State Environmental Agency for Pollution Control for particulate matter, nitric oxide, nitrogen dioxide, ozone, besides air temperature and relative humidity. The data concerning pneumonia admissions were collected in the public health system of Sorocaba. Correlations between the variables of interest using Pearson cofficient were calculated. Models with lags from zero to five days after exposure to pollutants were performed to analyze the association between the exposure to environmental pollutants and hospital admissions. The analysis used the generalized linear model of Poisson regression, being significant p<0.05.

RESULTS:

There were 1,825 admissions for pneumonia, with a daily mean of 2.5±2.1. There was a strong correlation between pollutants and hospital admissions, except for ozone. Regarding the Poisson regression analysis with the multi-pollutant model, only nitrogen dioxide was statistically significant in the same day (relative risk - RR=1.016), as well as particulate matter with a lag of four days (RR=1.009) after exposure to pollutants.

CONCLUSIONS:

There was an acute effect of exposure to nitrogen dioxide and a later effect of exposure to particulate matter on children hospitalizations for pneumonia in Sorocaba.

Keywords: pneumonia, air pollutants, particulate matter, nitrogen dioxide, child health

Introduction

Exposure to atmospheric pollutants represents an important risk factor for the exacerbation of respiratory diseases, generating high costs for the public health care network and significant respiratory morbidity⁽ ¹ ⁾. In 2006, the financial costs of hospitalizations for pneumonia in children from zero to nine years old reached nearly R$ 10 million in the state of São Paulo and R$ 690 thousand in the city of Sorocaba⁽ ² ⁾. Pneumonia, which occurs more frequently at extreme ages, represents the second leading cause of hospitalizations in these age groups⁽ ³ ⁾. Data from the city of São Paulo have been recently published, which show that, from 2000 to 2004, the age group from zero to five years old accounted for 80% of pediatric hospitalizations for respiratory diseases, and more than 85% of these hospitalizations were due to pneumonia⁽ ⁴ ^- ⁶ ⁾.

Pneumonia is a multifactorial disease. Air pollutants that reach the respiratory tract^(6-8)are currently responsible for its genesis, especially: particulate matter having an aerodynamic diameter equal to or less than 10µm (PM₁₀), sulphur dioxide (SO₂), ozone (O₃), nitrogen dioxide (NO₂), and carbon monoxide (CO)⁽ ⁷ ^, ⁸ ⁾.

The particulate matter produced by biomass burning, street dust and agricultural activity is formed by a carbon core where there are usually adsorbed ions, such as sulfates and nitrates, heavy metals, and biological materials, such as pollen, spores and bacteria⁽ ⁸ ⁾. SO₂ irritates airways, leading to a decrease in pulmonary function⁽ ⁸ ⁾. O₃ is a powerful oxidant that causes irritation of eyes and airways, with a decrease in pulmonary capacity⁽ ⁸ ⁾. The exposure to NO₂ alters the mucociliary clearance mechanism, particle transport, and local immunity, favoring the onset of respiratory infections⁽ ⁸ ⁾.

Studies demonstrate that the effect of pollutant gases on the development of acute respiratory crises, represented by hospital admissions, has a gap (lag), which means that an individual exposed to pollution on a given day may be hospitalized on the same day or some days later⁽ ⁷ ^, ⁹ ⁾. Thus, this study estimated the association between exposure to atmospheric pollutants and hospitalizations for pneumonia in children below ten years old in Sorocaba.

Method

This is a time series ecological study conducted in Sorocaba, a city in the countryside of São Paulo state located 87km far from the capital, with a population of approximately 600 thousand inhabitants, being considered a medium-sized city⁽ ¹⁰ ⁾. Sorocaba has nearly 1,700 established factories, 15,300 trade points and 9,900 service providers⁽ ¹¹ ⁾. Its geographical location is latitude 23°S and longitude 47°W⁽ ¹¹ ⁾. It is crossed by two important roads with a heavy traffic of trucks and buses, which connect cities of São Paulo state with the state of Mato Grosso do Sul.

The daily levels of atmospheric pollutants, air temperature and humidity were obtained from the State Environmental Agency for Pollution Control (Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, Cetesb), which has a measuring station in Sorocaba. The data concerning pneumonia admissions were obtained from the Department of Information and Information Technology of the Brazilian Unified Health System (Departamento de Informações e Informática do Sistema Único de Saúde, Datasus) of the city, considering the period from January 1, 2007 to December 31, 2008. Daily means for the pollutants PM₁₀, NO, NO₂ and the highest O₃ value, measured in µg/m³, were analyzed, as well as mean minimal air temperature and relative humidity. On Datasus database, we selected hospitalizations for pneumonia (CID10:J12-J18) of children from zero to ten years old. Pollutants were continuously assessed.

Models with lags from zero to five days after exposure to pollutants were performed to analyze the association between exposure to environmental pollutants and hospital admissions, using the generalized linear model of Poisson regression, because admissions are counting events.

The percentage increase in the risk of hospitalization (IRH) was estimated according to the expression: IRH=[exp^(β*Δpol)-1]*100, where β is the coefficient obtained from Poisson regression and Δpol is the variation, in µg/m³, to be added in the concentration of the pollutant under analysis.

The risk of hospitalization was assessed using the Stata software, according to the lags from zero to five days, and adjusted for minimum temperature and mean air humidity by means of dependent variables (hospitalizations) and independent variables (pollutants and climatic variables). Descriptive analyses of all variables were performed, and correlations between the variables of interest were calculated using Pearson correlation.

The project was approved by the Research Ethics Committee (REC) of Universidade de Taubaté, under number 314/04.

Results

During the study period, there were 1,825 admissions of children from zero to ten years old due to pneumonia. Most hospitalizations occurred in dry periods and in the winter. The daily mean of admissions was 2.51±2.12, ranging from zero to 14 admissions a day. Children's mean age was 3.8±2.6 years, and median age was 3 years; in addition, 54% of the patients were male.

The most frequent diagnosis was bacterial pneumonia (J15.8). There were 34 missing data for daily mean PM₁₀concentrations (4.6% of the days analyzed), 51 (6.9%) for NO concentrations, 51 (6.9%) for NO₂ concentrations, and 48 (6.6%) for O₃ concentrations. As for minimum temperature and mean humidity, there were 30 missing data (4.1% of daily data). Table 1 shows the descriptive analysis of the study variables.

Table 1. Descriptive analysis of the study variables. Sorocaba, SP, 2007-2008.

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Table 2 presents the Pearson correlation coefficients of the study variables. There was a strong correlation between pollutants and hospital admissions.

Table 2. Pearson correlation between study variables. Sorocaba, SP, 2007-2008.

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Regarding the Poisson regression in the analysis with the multi-pollutant model adjusted for minimum temperature and mean humidity, only NO₂ was statistically significant at lag zero, i.e., hospitalization occurred on the same day of exposure, and particulate matter at the lag of four days, i.e., hospitalization occurred four days after exposure. O₃ was not found to be a risk factor. Table 3 displays the relative risks (RR) of hospitalizations for pneumonia regarding all pollutants under study with a 95% confidence interval.

Table 3. Relative risks (RR) for hospitalizations for pneumonia with their respective 95% confidence intervals (95%CI) at lags from zero to five days after exposure to pollutants. Sorocaba, SP, 2007-2008.

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Graphs were developed for the daily pollutant concentrations and daily hospitalizations for pneumonia, as shown in Figures 1 and 2, respectively.

With a 10µg/m³ increase in NO₂ concentration, the risk of hospitalizations increased 16 percentage points and, as for PM₁₀, the increase reached nine percentage points.

Discussion

To date, this is the first study, conducted in Sorocaba, to analyze the effects of pollution on pediatric admissions due to pneumonia. Its results allowed us to reveal the acute effect of exposure to NO₂ on hospitalizations, while the effect of exposure to particulate matter was a little late, four days after exposure, showing the important role of these pollutants on hospital admissions.

The concentrations of particulate matter found in Sorocaba were lower than those identified in the city of São Paulo⁽ ⁹ ⁾, 54.5µg/m³, and higher than those observed in São José dos Campos, Southeastern Brazil⁽ ¹² ⁾, which reached 25.2µg/m³, but they did not exceed the limit of 100µg/m³, as recommended by the National Environmental Council (Conselho Nacional do Meio Ambiente, Conama).

In the case of the city of São Paulo, these values were associated with a higher relative risk of pediatric hospitalizations for pneumonia. In the study by Gouveia et al⁽ ⁹ ⁾, pneumonia in children was most frequent diagnosis among the causes of hospitalization for respiratory diseases reported in the study (more than 60%) and there was an increase in the daily levels of pollutants and hospitalizations in the winter months. Exposure to particulate matter was also associated to pediatric admissions for pneumonia in São José dos Campos⁽ ⁷ ⁾, where exposure to concentrations of 40µg/m³ was associated with a relative risk of 1.004 - a value close to that found in Sorocaba (RR=1.009). In Cubatão⁽ ¹³ ⁾, a 56µg/m³ increase in the concentration of this pollutant implied an increase of nearly 10% in the risk of pediatric hospitalization due to respiratory diseases, showing the consistency of the results obtained in Sorocaba.

With regard to NO₂, the mean values found in this study (48.06µg/m³⁾, although exceeding the acceptable limit in 41 days (100µg/m³⁾, were below the values found in the city of São Paulo (103µg/m³⁾ ⁽ ⁹ ⁾, but exposure to this pollutant was associated with admission for pneumonia in Sorocaba with similar risks. On the other hand, a study conducted in Cubatão, where there is a NO₂ measuring station, found a mean concentration of nearly 27µg/m³ and did not identify any association between exposure to NO₂ and pneumonia in children⁽ ¹³ ⁾. A study conducted in Rio de Janeiro, Southeastern Brazil⁽ ¹⁴ ⁾, on emergency pediatric consultations in public health care units was not able to find an association between these consultations and exposure to NO₂.

It was not possible to make further comparisons due to the lack of studies conducted in Brazil on exposure to NO₂ and pediatric admissions for pneumonia.

The values found for PM₁₀ and NO₂ concentrations, which were lower than those observed in São Paulo and Rio de Janeiro, may be explained by the larger vehicle fleet and by the industrial park of these two capital cities, in comparison to the city of Sorocaba.

Several epidemiologic studies have shown the harmful effects of atmospheric pollutants on human health⁽ ¹ ^, ⁷ ^, ⁹ ^, ¹² ^- ¹⁴ ⁾, as well as their seasonal behavior, with higher concentrations in winter months, when air quality is compromised by the impaired pollutant dispersion due to the lack of rain and wind. In addition, there are also days with low air humidity and thermal inversions⁽ ⁷ ^, ⁸ ⁾. Investigations on asthma⁽ ¹² ⁾ and pneumonia⁽ ⁷ ⁾ in Vale do Paraíba, Southeastern, and on respiratory diseases in São Paulo⁽ ⁹ ^, ¹⁵ ⁾ also found that pollutants show a seasonal behavior, like in this study.

It should be emphasized that PM₁₀ and NO₂ concentrations did not exceed the critical values acceptable by CONAMA; these values refer to pollutant concentrations that, when exceeded, may affect population's health⁽ ¹⁶ ⁾.

Like in the study by Gouveia et al⁽ ⁹ ⁾, we observed a predominance of admissions of male children, due to the lower diameter and higher tone of airways, with lower pulmonary flows during the first year of life, which are more evident in boys than in girls⁽ ¹⁵ ⁾.

A limitation of this study was the lack of measurements by Cetesb regarding SO₂ and CO levels, both of them being powerful irritants of the respiratory tract. As for SO₂, two studies conducted in São José de Campos⁽ ⁷ ^, ¹² ⁾, a medium-sized city like Sorocaba, also with children from zero to ten years old, confirmed the harmful effect of this pollutant.

Another limitation may result from the exclusion of hospitalizations covered by health insurance plans and paying sources other than SUS. Additionally, there were cases of pneumonia in children treated in the outpatient clinic, i.e., that did not lead to hospitalization and were also not included in the study. Moreover, errors in disease coding may have contributed to an inaccurate accounting of cases. These limitations may collaborate to the underreporting of the occurrence of the disease. However, it should be emphasized that Datasus is an official source of the Ministry of Health and the data available on Datasus portal are used as material for epidemiologic studies. The reported hospitalizations refer to the portion of the population that relies on the public health service, i.e., the majority of the country's population.

Failures in the monitoring of pollutants during the study led to missing data, both in isolated days and in consecutive days. However, in time series ecological studies with daily data, the lack of some data did not interfere with final results, representing a possible confounding variable⁽ ⁹ ⁾. Individual exposures to gases were not considered and their concentrations were treated as homogenous throughout the city. Diagnostic errors or the double accounting of the same patient may have occurred. In addition, the greater demand to hospitals may be related to other risk factors, such as infections and allergies⁽ ⁹ ⁾. It is important to highlight that both ecologic studies and time series studies do not allow us to identify whether the child was admitted due to exposure to pollutants or whether the child exposed to pollutants was admitted. The design of this study is different from that of the study by Vieira et al⁽ ¹⁷ ⁾, which individually measured 64 children and found that exposure to NO₂ increased the risk of asthma and pneumonia.

The mechanisms through which environmental pollution interferes with human health are not fully understood yet. Particulate material seems to act via inflammatory mediators and oxidative stress, and responses seem to depend on the material adsorbed in particles, such as metals, organic carbon, ions (sulfates and nitrates) and other biogenic components⁽ ¹⁸ ⁾. The action of NO₂, which is a free radical, has the potential to deplete tissue antioxidant defenses and thus cause local damage and inflammatory process⁽ ¹⁹ ⁾. In this context, epidemiologic studies focusing on this issue are essential, considering the proven respiratory morbidity and the negative impact of pollutants on people's quality of life, with hospitalization being only one of the many effects caused by air pollution⁽ ⁷ ^, ⁹ ⁾.

Thus, it was possible to find an association between exposure to the atmospheric pollutants PM₁₀ and NO₂and hospital admissions for pneumonia in Sorocaba, which provides information for the development of policies to reduce risks to Public Health and especially to children's health.

Footnotes

Instituição: Universidade de Taubaté (Unitau), Taubaté, SP, Brasil

References

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Rev Paul Pediatr. 2013 Dec;31(4):501–506. [Article in Portuguese]

Poluentes atmosféricos e internações por pneumonia em crianças

Abstract

OBJETIVO:

Analisar a relação entre exposição aos poluentes atmosféricos e internações por pneumonia na infância, em Sorocaba, São Paulo.

MÉTODOS:

Estudo ecológico de séries temporais, no período de 2007 a 2008. Os dados diários das internações por pneumonia foram coletados na rede pública do município. Obtiveram-se também os dados dos seguintes poluentes, segundo a Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental: material particulado, óxido nítrico, dióxido de nitrogênio e ozônio, além da temperatura e da umidade relativa do ar. As correlações entre as variáveis de interesse foram avaliadas pelo coeficiente de Pearson. Para analisar a associação entre a exposição aos poluentes ambientais e as internações hospitalares, aplicaram-se modelos com defasagens de zero a cinco dias após a exposição aos poluentes. A análise utilizou o modelo linear generalizado da regressão de Poisson e o nível de significância adotado foi p<0,05.

RESULTADOS:

Ocorreram 1.825 internações por pneumonia, com a média diária de 2,5±2,1. Observaram-se correlações fortes entre os poluentes e as internações, com exceção do ozônio. Quanto à regressão de Poisson, na análise com o modelo multipoluente, apenas o dióxido de nitrogênio apresentou significância estatística no mesmo dia (risco relativo - RR=1,016), assim como o material particulado na defasagem de quatro dias (RR=1,009) após a exposição aos poluentes.

CONCLUSÕES:

Verificou-se efeito agudo da exposição ao dióxido de nitrogênio e efeito mais tardio da exposição ao material particulado sobre as internações por pneumonia em Sorocaba.

Keywords: pneumonia, poluentes do ar, material particulado, dióxido de nitrogênio, saúde da criança

Introdução

A exposição aos poluentes atmosféricos representa fator de risco para a exacerbação de doenças respiratórias, gerando altos custos para a rede pública e morbidade respiratória significante⁽ ¹ ⁾. O custo financeiro decorrente da internação por pneumonia em crianças de zero a nove anos girou ao redor de R$ 10 milhões para o estado de São Paulo e de R$ 690 mil para o município de Sorocaba, em 2006⁽ ² ⁾. A pneumonia, que ocorre mais frequentemente em idades extremas, representa a segunda maior causa de internações nessas faixas etárias⁽ ³ ⁾. Recentemente, foram divulgados os dados relativos ao município de São Paulo, onde cerca de 80% das internações pediátricas por doenças respiratórias, de 2000 a 2004, ocorreram na faixa etária de zero a cinco anos e mais de 85% dessas internações tinham pneumonia como diagnóstico⁽ ⁴ ^- ⁶ ⁾.

A pneumonia é uma doença multifatorial. Os poluentes do ar que alcançam o trato respiratório^(6-8)contribuem para sua gênese, sendo os principais: material particulado, com diâmetro aerodinâmico igual ou menor do que 10µm (PM₁₀), dióxido de enxofre (SO₂), ozônio (O₃), dióxido de nitrogênio (NO₂) e monóxido de carbono (CO)⁽ ⁷ ^, ⁸ ⁾.

O material particulado produzido por queima de biomassa, poeira de rua e atividade agrícola é formado por um núcleo de carbono onde costumam estar adsorvidos íons, como sulfatos e nitratos, metais pesados e material biológico, como pólen, esporos e bactérias⁽ ⁸ ⁾. O SO₂ irrita as vias aéreas, causando decréscimo na função pulmonar⁽ ⁸ ⁾. O O₃ é um poderoso oxidante que causa irritação nos olhos e nas vias respiratórias, com diminuição da capacidade pulmonar⁽ ⁸ ⁾. A exposição ao NO₂ altera a limpeza por ação mucociliar, o transporte de partículas e a imunidade local, favorecendo a instalação de infecções respiratórias⁽ ⁸ ⁾.

Estudos indicam que o efeito dos gases poluentes sobre o desenvolvimento de crises respiratórias agudas, representado pelas internações hospitalares, mostra uma defasagem (lag). Isso significa que um indivíduo exposto à poluição em determinado dia poderá ser internado nesse mesmo dia ou alguns dias depois⁽ ⁷ ^, ⁹ ⁾. Sendo assim, este trabalho estimou a associação entre a exposição aos poluentes atmosféricos e as internações por pneumonia em crianças com até dez anos de idade, em Sorocaba.

Método

Estudo do tipo ecológico de séries temporais realizado em Sorocaba, cidade do interior de São Paulo, que se encontra a 87km da capital, com população de aproximadamente 600 mil habitantes, considerada uma cidade de médio porte⁽ ¹⁰ ⁾. Sorocaba conta com cerca de 1.700 indústrias instaladas, 15.300 pontos de comércio e 9.900 prestadores de serviço⁽ ¹¹ ⁾. Sua localização geográfica encontra-se em latitude 23°S e em longitude 47°O⁽ ¹¹ ⁾. É cortada por duas rodovias importantes com intenso tráfego de caminhões e ônibus, que ligam as cidades paulistas com o estado de Mato Grosso do Sul.

Os níveis diários dos poluentes atmosféricos, da temperatura e da umidade do ar foram obtidos da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (Cetesb), que possui uma estação medidora em Sorocaba. Os dados de internações por pneumonia foram obtidos do Departamento de Informações e Informática do Sistema Único de Saúde (Datasus) da cidade, considerando-se o período de 1º de janeiro de 2007 a 31 de dezembro de 2008. Consideraram-se as médias diárias dos poluentes PM₁₀, NO, NO₂ e o maior valor de O₃, medidas em µg/m³. Além disso, avaliaram-se as médias da temperatura mínima e da umidade relativa do ar. No banco de dados, selecionaram-se as internações por pneumonia (CID10:J12-J18) das crianças de zero a dez anos de idade. Os poluentes foram analisados de forma contínua.

Para analisar a associação entre a exposição aos poluentes ambientais e as internações hospitalares, utilizaram-se modelos com defasagens de zero até cinco dias de exposição, com análise pelo modelo linear generalizado da regressão de Poisson, pois as internações são eventos de contagem.

Avaliou-se o aumento percentual do risco de internação (ARI) segundo a expressão: ARI=[exp^(β*Δpol)-1]*100, sendo β o coeficiente obtido da regressão de Poisson e Δpol é a variação, em µg/m³, a ser acrescentada na concentração do poluente em análise.

Por meio do programa computacional Stata, avaliou-se o risco de internação, segundo as defasagens de zero até cinco dias, ajustado para temperatura mínima e umidade média do ar por meio de variáveis dependentes (internações) e variáveis independentes (poluentes e variáveis climáticas). Realizaram-se as análises descritivas de todas as variáveis e estimaram-se as correlações entre as variáveis de interesse por meio dos coeficientes de correlação de Pearson.

O projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa (CEP) da Universidade de Taubaté.

Resultados

No período estudado, houve 1.825 internações por pneumonia de crianças de zero a dez anos de idade. A maioria das internações correspondeu aos períodos de seca e inverno. A média diária de internações foi de 2,5±2,1, variando de zero a 14 internações por dia. A idade média das crianças foi de 3,8±2,6 anos e a mediana, de 3 anos, enquanto 54% eram do sexo masculino.

O diagnóstico mais frequente foi de pneumonia bacteriana (J15.8). Não foram obtidos 34 dados de concentrações médias diárias de PM₁₀ (4,6% dos dias analisados), 51 dados (6,9%) de concentrações de NO, 51 (6,9%) de concentrações de NO₂ e 48 (6,6%) de concentrações de O₃. Quanto à temperatura mínima e à umidade média, não foram encontradas 30 informações (4,1% de dados diários). A análise descritiva das variáveis do estudo encontra-se na Tabela 1.

Tabela 1. Análise descritiva das variáveis do estudo. Sorocaba - SP, 2007-2008.

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A Tabela 2 apresenta a correlação de Pearson para as variáveis do estudo. Observaram-se fortes correlações entre os poluentes e as internações.

Tabela 2. Correlação de Pearson entre as variáveis do estudo. Sorocaba- SP, 2007-2008.

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Quanto à regressão de Poisson, na análise com o modelo multipoluente ajustado pela temperatura mínima e pela umidade média, o NO₂ apresentou significância estatística na defasagem zero, isto é, no mesmo dia da exposição ocorreu a internação, e o material particulado na defasagem de quatro dias, isto é, a internação ocorreu quatro dias após a exposição. O O₃ não se mostrou como um fator de risco. A Tabela 3 ilustra os riscos relativos (RR) de internações por pneumonia de todos os poluentes do estudo com intervalo de confiança de 95%.

Tabela 3. Riscos relativos (RR) das internações por Pneumonia com seus respectivos intervalos de confiança de 95% nas defasagens de zero até cinco dias de exposição aos poluentes. Sorocaba - SP, 2007-2008.

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Construíram-se gráficos referentes às concentrações diárias dos poluentes e às internações diárias por pneumonia, ilustrados nas Figuras 1 e 2, respectivamente.

Com o aumento de 10µg/m³ nas concentrações de NO₂, o risco para internações aumentou em 16 pontos percentuais e, quanto ao PM₁₀, o aumento foi de nove pontos percentuais.

Discussão

Este é o primeiro estudo, até o presente momento, desenvolvido em Sorocaba, sobre os efeitos da poluição nas internações pediátricas por pneumonia. Seus resultados permitiram evidenciar o efeito agudo da exposição ao NO₂ nas internações, enquanto o efeito da exposição ao material particulado foi um pouco mais tardio, quatro dias após a exposição, mostrando o papel importante desses poluentes nas internações.

As concentrações de material particulado encontradas em Sorocaba foram inferiores às verificadas no município de São Paulo⁽ ⁹ ⁾, 54,5µg/m³, e superiores às observadas em São José dos Campos⁽ ¹² ⁾, que foram da ordem de 25,2µg/m³, mas não houve ultrapassagem do limite de 100µg/m³, como recomendado pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama).

No caso da cidade de São Paulo, esses valores associam-se a um risco relativo maior de internações pediátricas por pneumonia. No estudo de Gouveia et al⁽ ⁹ ⁾, a pneumonia em crianças foi o diagnóstico mais frequente entre as causas de internações por doenças respiratórias estudadas (mais de 60%) e houve aumento dos níveis diários de poluentes e internações nos meses de inverno. A exposição ao material particulado também se associou às internações pediátricas por pneumonia no município de São José dos Campos⁽ ⁷ ⁾, onde exposições às concentrações da ordem de 40µg/m³ associaram-se a um risco relativo de 1,004 - valor próximo ao encontrado em Sorocaba (RR=1,009). Em Cubatão⁽ ¹³ ⁾, aumentos de 56µg/m³ nas concentrações desse poluente implicaram em elevação de cerca de 10% no risco de internação pediátrica por doenças respiratórias, evidenciando a consistência dos resultados obtidos em Sorocaba.

Quanto ao NO₂, os valores médios encontrados neste estudo (48,06µg/m³⁾, apesar de ultrapassarem o limite aceitável em 41 dias (100µg/m³⁾, estiveram abaixo dos valores encontrados para o município de São Paulo (103µg/m³⁾ ⁽ ⁹ ⁾, porém a exposição a esse poluente associou-se à internação por pneumonia em Sorocaba com riscos semelhantes. Por outro lado, estudo realizado em Cubatão, com uma estação medidora de NO₂, cujas médias estavam ao redor de 27µg/m³, não identificou associação entre a exposição ao NO₂ e pneumonias em crianças⁽ ¹³ ⁾. Em estudo realizado no Rio de Janeiro⁽ ¹⁴ ⁾ sobre atendimentos pediátricos de urgência em unidades públicas de saúde, não foi possível associar esses atendimentos à exposição ao NO₂.

Outras comparações não foram possíveis pela inexistência de estudos realizados no Brasil sobre a exposição ao NO₂ e as internações pediátricas por pneumonia.

Os valores encontrados para as concentrações do PM₁₀ e NO₂, inferiores aos medidos em São Paulo e no Rio de Janeiro, explicam-se pela maior frota veicular e pelo parque industrial das capitais, quando comparados aos do município de Sorocaba.

Vários estudos epidemiológicos demonstram os efeitos danosos dos poluentes atmosféricos sobre a saúde humana⁽ ¹ ^, ⁷ ^, ⁹ ^, ¹² ^- ¹⁴ ⁾, além do comportamento sazonal destes, com maiores concentrações nos meses de inverno, quando a qualidade do ar fica mais comprometida devido à dispersão prejudicada dos poluentes pela ausência de chuvas e de ventos. Além disso, também ocorrem dias com baixa umidade do ar e com inversões térmicas⁽ ⁷ ^, ⁸ ⁾. Nas pesquisas realizadas sobre asma⁽ ¹² ⁾ e pneumonia⁽ ⁷ ⁾, no Vale do Paraíba, e sobre doenças respiratórias, em São Paulo⁽ ⁹ ^, ¹⁵ ⁾, também se verificou comportamento sazonal dos poluentes, tal como neste estudo.

Saliente-se que as concentrações do PM₁₀ e NO₂ não ultrapassaram os valores críticos aceitáveis pelo CONAMA; estes valores se referem às concentrações de poluentes que, ultrapassadas, poderão afetar a saúde da população⁽ ¹⁶ ⁾.

Assim como em Gouveia et al⁽ ⁹ ⁾, houve predomínio de internações de crianças do sexo masculino, devido ao menor diâmetro e ao maior tônus das vias aéreas, com menores fluxos pulmonares durante o primeiro ano de vida, mais evidentes em meninos do que em meninas⁽ ¹⁵ ⁾.

Uma limitação deste estudo foi a ausência de medições pela Cetesb dos poluentes SO₂ e CO, potentes irritantes do trato respiratório. Quanto ao SO₂, em dois estudos realizados em São José de Campos⁽ ⁷ ^, ¹² ⁾, cidade de médio porte como Sorocaba, também com crianças de zero a dez anos de idade, confirmou-se o efeito deletério desse poluente.

Outra limitação pode decorrer da exclusão das internações realizadas por convênios médicos e outras fontes pagadoras, que não o SUS. Acrescente-se ainda as pneumonias em crianças tratadas no ambulatório, isto é, que não resultaram em internação e também não foram incluídas no estudo. Além disso, erros na codificação da doença podem ter contribuído para uma contabilização imprecisa dos casos. Essas limitações apontadas poderiam colaborar para uma subnotificação das ocorrências da doença. Deve-se ressaltar, entretanto, que o Datasus é uma fonte oficial do Ministério da Saúde e os dados disponibilizados pelo portal servem como material para a realização de estudos epidemiológicos. Os registros das internações referem-se à parcela da população que utiliza o serviço público de saúde, ou seja, a maior parte da população do país.

Falhas no monitoramento dos poluentes durante o estudo causaram ausência de dados, tanto em dias isolados como em dias consecutivos. Porém, em estudos ecológicos de séries temporais com dados diários, a ausência de alguns dados não interferiu nos resultados finais, constituindo uma possível variável de confusão⁽ ⁹ ⁾. Não se consideraram as exposições individuais aos gases estudados e suas concentrações foram tratadas como homogêneas em todo o município. Erros no diagnóstico ou a dupla contagem de um mesmo paciente podem ter ocorrido. Além disso, a maior demanda aos hospitais pode se relacionar a outros fatores de risco, como infecções e alergias⁽ ⁹ ⁾. É importante frisar que os estudos ecológicos e de séries temporais não permitem identificar se a criança internada teve como causa a exposição aos poluentes ou se a criança exposta aos poluentes foi internada. O desenho deste estudo é diferente do realizado por Vieira et al⁽ ¹⁷ ⁾, que realizaram medidas individuais em 64 crianças, identificando que a exposição ao NO₂ aumentava o risco de asma e pneumonia.

Os mecanismos pelos quais a poluição ambiental interfere na saúde humana ainda não são totalmente conhecidos. O material particulado parece atuar via mediadores inflamatórios e estresse oxidativo e as repostas parecem depender do material adsorvido nas partículas, como metais, carbono orgânico, íons (sulfatos e nitratos) e outros componentes de biogênicos⁽ ¹⁸ ⁾. A ação do NO₂, que é um radical livre, tem potencial para depletar as defesas antioxidantes dos tecidos e, consequentemente, causar dano local e processo inflamatório⁽ ¹⁹ ⁾. Nesse contexto, estudos epidemiológicos que enfoquem essa questão são essenciais, considerando-se a comprovada morbidade respiratória e o impacto negativo que os poluentes causam na qualidade de vida das pessoas, sendo a hospitalização apenas um dos muitos efeitos causados pela poluição do ar⁽ ⁷ ^, ⁹ ⁾.

Dessa forma, verificou-se a associação entre a exposição aos poluentes atmosféricos PM₁₀ e NO₂e as internações por pneumonia em Sorocaba, fornecendo subsídios para a elaboração de políticas que reduzam os riscos à Saúde Pública e, em especial, à saúde infantil.

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PERMALINK

Atmospheric pollutants and hospital admissions due to pneumonia in children

Contaminantes atmosféricos e internaciones por neumonía en niños

Juliana Negrisoli

Luiz Fernando C Nascimento

Abstract

OBJECTIVE:

METHODS:

RESULTS:

CONCLUSIONS: