Küresel iklim değişikliği ve solunum sağlığı

Küresel iklim değişikliği
& Solunum sağlığı
Cebrail ŞİMŞEK
Mayıs 2009
Küresel ısınma




Yerküreye yakın atmosferde
ve troposferde ortalama ısının yükselmesidir
Küresel iklim değişikliğine katkısı vardır
Nedenleri doğal ve antropojeniktir
İnsan aktivitelerine bağlı olarak salınan sera
gazlarının oluşturduğu ısı artışını ifade eder
FOSĠL YAKITLARIN YANMASI
HAVA KĠRLĠLĠĞĠ
SERA GAZLARI EMĠSYONLARI
ĠKLĠM DEĞĠġĠKLĠĞĠ
KOAH, Astım atakları
Diğer solunum hastalıkları
Kalp ve akciğer
hastalıklarından erken ölümler
Sıcakla iliĢkili ölümler
Enfeksiyon hastalıkları
Allerjiler
AĢırı hava olaylarına bağlı hasarlar
Sera etkisi
Küresel
ısınmaya
insan
katkısı
Temel dıĢ ortam
hava kirleticiler
Ana kaynakları
NO2
SO2
PM
CO
Yakıt yanmaları,
Motorlu taşıtlar,
Enerji istasyonları,
Fabrikalar
O3
O2, NOx, VOC’ların
günışığı ve sıcakta
fotokimyasal
reaksiyonuyla
ĠYĠ OZON – KÖTÜ OZON
STRATOSFERĠK OZON (ĠYĠ)
12-20 km
YER DÜZEYĠNDEKĠ OZON (KÖTÜ)
Ġklim değiĢikliği


İklim ölçümlerindeki (ısı, yağmur, rüzgar..)
dekatlara yayılan anlamlı değişiklikleri ifade
eder.
Şunların sonucudur:
 Güneş
yoğunluğunun veya dünyanın yörüngesinin
değişmesi gibi doğal faktörler
 İklim sistemindeki doğal işlemler (okyanus
dolanımında değişiklikler..)
 Ġnsan aktiviteleri (fosil yakıtların kullanımı,
ormansızlaştırma, kentleşme, çölleşme..)
Ġklimin hava kirliliğine etkisi

Hava kirliliği, hava durumu ile doğrudan ya da
dolaylı olarak ilişkilidir. İklim değişikliği, hava
kirleticilere maruziyeti şu yollarla etkileyebilir;
 Hava
durumunu ve böylece lokal ve bölgesel kirlilik
yoğunluklarını etkileyerek
 Antropojenik emisyonları etkileyerek; enerji
santrallerinde yakıt üretiminin artmasıyla;
 Hava kirliliğinin doğal kaynaklarını artırarak
 Havadaki allerjenlerin dağılımını ve tipin değiştirerek
Ġklim- hava kirliliği




Isı, yağmur, bulutlar, atmosferik su buharı, rüzgar hızı ve
yönü gibi lokal hava olayları;
 atmosferik kimyasal reaksiyonları,
 atmosferik taşınmayı etkiler
Atmosferin kimyasal yapısı, lokal iklim üzerinde de fedback etkisi yapar.
Ilıman ve değişken havalarda, hava kalitesi daha çok
etkilenir.
Sıcak, kuru ve durağan hava, ozon oluşumunu artırır.
Tavuk mu yumurtadan çıkar,
yumurta mı tavuktan çıkar?
HAVA
KĠRLĠLĠĞĠ
KÜRESEL
KÜRESEL ISINMA
ĠKLĠM
DEĞĠġĠKLĠĞĠ
Yaşam kalitesinin bozulması
Solunum güçlüğü
Sıcak krampları, bitkinlik
Sıcak çarpması
Mortalite artışı
Asit Yağmurları

pH< 5.6

N ve S oksitlerinin fotolitik
transformasyonla önce nitratlara ve sülfatlara, sonra su buharı
varlığında nitrik ve sülfürik asite dönüşümüyle oluşur

NOx ve SO2 kirliliğinin %90’dan fazlası insan aktivitelerine bağlıdır

Asitik kirlilikler, hava hareketleriyle çok uzaklara taşınabilirler

Gölleri, ormanları, binaları, araçları ve insan sağlığını etkilerler

NOx ve SO2 havadaki su ve diğer kimyasallarla etkileşerek çok ince
partikülleri oluştururlar

NOx, ozon ve partiküllerin prekürsörüdür
Sıcaklık Terslenimi ( inversiyonu )
Sıcak havanın atmosferde yükselerek alttaki soğuk
tabakanın hareketini engellemesidir.
Ġklim değiĢkenliklerinin ve
değiĢikliğinin insan sağlığına etkileri
1.
2.
3.
4.
5.
Isıyla ilişkili morbidite ve mortalite
Aşırı hava hareketlerinin sağlık etkileri (örn.
Fırtınalar, kasırgalar, hortumlar, aşırı yağışlar)
Hava kirliliği ile ilgili sağlık sorunları
Su ve gıdalarla bulaşan hastalıklar
Vektör ve kemirgenlerle bulaşan hastalıklar
The Potential Health Impacts of Climate Variability and Change for the United
States. Jonathan A. Et all.Environmental Health Perspectives. Volume 108,
Number 4, April 2000
Ġklim değiĢikliği - sağlık

Etkileyen diğer faktörler:






Nüfus artışı
Demografik değişiklikler
Yaşam standartları
Sağlık hizmet sunumu
Halk sağlığı altyapısı
Uyum tedbirleri:








Aşılama programları,
Hastalıkların izlenmesi,
Koruyucu teknolojilerin kullanımı(klima, pestisitler, su sanitasyonu..)
İklim tahminleri
Uyarı sistemleri
Acil yönetimi
Felaket planları
Halk eğitimi
Ġklim- Sağlık
Hastalıklar
Etkileyen güçler
Çevresel faktörler
• Astım
• Enerji üretimi
• Hava kirliliği
• Rinit ve allerjiler
• KOAH
• Solunum
enfeksiyonları
• Akciğer kanseri
• Komorbiditeler
• Enerji verimliliği
• Taşıma
• Atık yönetimi
• Endüstri
• Aşırı yaz olayları
• Aşırı kış olayları
• Gök gürültülü
sağanaklar
• Allerjenler
Ġklim değiĢikliği - sağlık











Kuş gribi
Kene ısırması
Kolera
Ebola
Parazitler
Veba
Lyme Hastalığı
Zararlı deniz yosunları
Sıtma
Uyku hastalığı
Tüberküloz
Associations between elevated atmospheric
temperature and human mortality: a critical review of
the literature



Yaşlılar ve hastalar (KAH, KVS hast, akciğer
hast, KOAH), aşırı sıcaklara daha duyarlıdırlar
Etkiler, sıcak ve soğuk günlerden 3 gün
sonrasına kadar uzar
Mortaliteye, şehir ısı adası ve hava kirliliğinin
katkıları vardır
Climatic Change (2009) 92:299–341
Sıcaklık-Mortalite
Günlük ısı dalgalanması, KOAH
ölümleri için yeni bir risk faktörüdür

Günlük sıcaklık ortalamalarında her 1oC’lik
artış, KOAH mortalitesinde % 1.25’lik artış
yapar (95% CI: 0.35–2.15)
Respirology 2008 13; 7 :1066 - 1069
1990 - 2000
Assessment and Prevention of Acute Health Effects of
Weather Conditions in Europe project
(PHEWE)

High temperature and hospitalizations for cardiovascular and
respiratory causes in 12 European cities.

Ortalama hava sıcaklığında her 10C’lik artış, 75y<
grupta, pulmoner nedenli hastaneye yatışlarda;





Akdeniz şehirlerinde % 4.5,
Kuzey şehirlerinde % 3.1 artışa neden oldu.
Bu artış KVS ve serebral nedenli yatışlarda gözlenmedi.
(KVS mortalitesi arttı)
Bulgular, küresel ısınmaya ve yaşam süresinin
uzamasına bağlandı
Am J Respir Crit Care Med. 2009 Mar 1;179(5):383-9
1990 - 2000
Assessment and Prevention of Acute Health Effects of
Weather Conditions in Europe project
(PHEWE)

Effects of cold weather on mortality: results from 15
European cities within the PHEWE project.

Ortalama hava sıcaklığında her 10C’lik azalma;
 KVS ölümlerini % 1.72
 Serebrovasküler ölümleri
% 1.25
 Pulmoner ölümleri % 3.30 artırdı
 Artışlar yaşlı nüfusta daha fazlaydı
 Soğuk etkisi, daha ılıman olan güney şehirlerinde
daha fazlaydı ve 23 gün devam etti
Am J Epidemiol. 2008 Dec 15;168(12):1397-408
PHEWE


“Gelişmiş ülkelerde nüfusun yaşlanmasına bağlı
olarak KOAH prevalansı artmaktadır. Ancak
iklim değişikliklerine bağlı olarak aşırı hava
sıcaklıkları ve ozon gibi bazı hava kirleticileri,
KOAH’ı alevlendirir.
Hastalığın yaz mevsimindeki bu ilave yükünü
önleyici tedbirler alınmalıdır. “
EFFECT OF METEOROLOGICAL FACTORS ON
RESPIRATORY SYMPTOMS OF ASTHMATICS IN
KONYA
Astmatiklerde solunum semptomları
özellikle fog’dan etkilendi. Hava
durumunun hava kirliliği gibi diğer
faktörlerle etkileşimi incelenmelidir.
Adil ZAMANİ et al. Gazi Medical Journal 1998; 9 : 154-157
Meteorological Mechanisms Explaining
Thunderstorm-Related Asthma


Gök gürültülü sağanak yağışlarla astım arasında
ilişki vardır.
Suçlanan nedenler:
 Polen
ve mantar alerjenlerinin yağmurla koparılıp,
rüzgarla taşınması
 İrritan gazlar
 Yıldırımlar tarafından partiküllerin şarj edilmesi
 Hava ısısında hızlı düşme
Geography Compass Volume 3 Issue 1, Pages 45 - 63
Ġklim değiĢikliği-Allerji








Sıcak ve ılıman iklimin güneyden kuzeye kayması
Bitki türlerinde değişim
Polen miktarında, coğrafyasında, süresinde değişim
Havadaki allerjenlere maruziyet artışı
Mevsimsel allerjilerin (saman nezlesi) zaman ve
süresinde değişim
Soğuk havalarda kapalı ortamda kalma süresi ; klima
sistemlerinden etkilenme
Ilıman havalarda dışarda kalma süresi ; polenlerden
etkilenme
Çocuklarda astımın sıklığı ve şiddetinde artma
Hava basıncı, ısısı, ve hava fazlarının spontan pnx
geliĢimine etkisi

İncelenen parametrelerden sadece hava
fazı 2 ve 5’in spontan pnx görülmesi ile
ilişkisi vardır
Ann Epidemiol. 2005 Mar;15(3):185-90
Atmospheric Pressure Influences the Risk of
Pneumothorax: Beware of the Storm!

Atmosfer basıncındaki günlük
değişikliklerle spontan pnx arasında ilişki
vardır
From CHEST
Ġklim & çiftçi akciğeri

Occurrence of farmer's lung disease is relevant to meteorological
conditions: A 20-year follow-up field survey analysis

Hasat mevsimi, yıllık ortalama ısı artıĢı ve
güneĢli gün sayısı, çiftçi akciğeri görülme
sıklığı ile yakından iliĢkili bulunmuĢtur
American Journal of Industrial Medicine 2002: 41; 6: 506 - 513
KOAH’lılar sıcaktan nasıl korunsun?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Bol sıvı
Uygun giysi
Günlük aktivitelerin planlanması
İç ortamı serin tutmak
Aşırı aktiviteden kaçınmak
Düzenli ilaç kullanımı
Hava raporlarını izlemek
Arkadaşlık sistemi
ġehir havasının kimyası
Primer
Emisyonlar
Kaynaklar
Sekonder
kirleticiler
Etkiler
SO2
Enerji santralleri,
taşıtlar, endüstri
Sülfürik asit, buhar,
Sülfat Partikülleri
Asit yağmurları, Kalpakciğer hastalıkları, sis,
iklim değişikliği
NOx
Enerji santralleri,
taşıtlar, çöp yakma,
endüstri
Nitrik Asit buharı,
Nitrat Partikülleri
Asit yağmurları, Kalpakciğer hastalıkları, Smog,
sis, iklim değişikliği
VOCs
Taşıtlar, endüstri,
boyama, temizleme,
pişirme
Organik hava
toksinleri, Organik
Partiküller
Smog, Kalp-akciğer
hastalıkları, sis, iklim
değişikliği
NH3
Taşıtlar, insan ve
hayvan atıkları
Amonyum Sülfat,
Nitrat, Partiküller
Sis, Kalp-akciğer
hastalıkları, iklim
değişikliği
Kirletici grubu (kaynak)
Bilinen sağlık etkileri
KolaylaĢtıran/artıran
faktörler/ajanlar
Duyarlı grup
PM
(biyomas ve fosil
yakıtlar, sigara)
ÜSY irritasyonu, enfeksiyonlar, kardiyo-pulmoner
hastalıkların alevlenmesi ve mortalite artışı
SO2, sülfurik asit, soğuk,
sıcak, nem
Kardiyo-pulmoner
hastalığı olan yaşlılar,
astımlı çocuklar
SO2 ve asit aerosoller
(fosil yakıtlar, metal
dökümü, petrokimya
endüstrisi, kömürle
ısınma,
Boğaz irritasyonu, kardiyo-pulmoner hastalıkların
(astım dahil) alevlenmesi
Egzersiz, PM, astım
Kardiyo-pulmoner
hastalığı olan yaşlılar,
astımlı çocuklar
NOx
(yüksek ısıda yanma
(örn. araçlar, gazla
ısınma, pişirme)
Göz irritasyonu, ÜSY enfeksiyonları (özellikle
çocuklarda), astım alevlenmesi, bronş
irritasyonu
Egzersiz, solunum yolu
enfeksiyonları, astım
Akciğer hastalığı
olanlar
O3
(Trafik kirleticileri ile gün
ışığının reaksiyonu:
hidrokarbonlar ve NOx)
Göz ve boğaz irritasyonu, egzersiz kapasitesinin
azalması, akciğer hastalıklarının alevlenmesi
Egzersiz, solunum yolu
enfeksiyonları, astım
Akciğer hastalığı
olanlar
CO
(biyomas ve fosil
yakıtlar, sigara, araç
egzozu)
Başağrısı, bulantı, başdönmesi, dispne,
yorgunluk, görme bozukluğu, bilinç bulanıklığı;
angina, koma, ölüm; düşük doğum
ağırlığı(hamilelikte anne maruziyetinden sonra)
KAH
KAH olanlar
Pb
(eritme, Pb’lu benzin)
Çocukta: nöropsikholojik ve kognitif etkiler
Yetişkinde: HT, klasik Pb zehirlenmesi
Diğer Pb kaynakları, Fe
eksikliği
Çocuklar, gebeler
Diğer kirleticiler; "hava
toksinleri"
(hidrokarbonlar, aldehitler,
diğer organik bileşikler,
asbestoz)
Göz irritasyonu, akciğer kanseri, astım
Sigara, mesleki maruziyet
Sigara içenler,
asbestoz işçileri,
astımlılar, çocuklar
DSÖ Hava Kalitesi Rehberinden adapte edilmiştir
NOx











NO2
40 μg/m3 yıllık ort.
200 μg/m31saatlik ort.
Ozonun prekürsörüdür
UV + ozon
Nitrat aerosolleri (PM2.5’nin önemli bir bileşeni)
Antropojenik kaynakları: yanma işlemleridir (ısıtma, enerji santralleri, kara
taşıtları, gemiler)
İrritan, oksidan bir gazdır.
Astımlı çocuklarda semptomlarda artma, SFT’de azalma
% 90’ı asiner bölgede birikir.
Astımlı hastalarda düşük dozlarda (0.1 ppm) BAD artış
Mukozal inflamatuvar yanıt
Bronşit, bronkopnömoni, akut pulmoner ödem,
KOAH’lılarda restriktif bozukluk, α1-antitripsin azalması
Alveoler makrofaj fonksiyon bozukluğu
SOx
SO2
20 μg/m3 24 saatlik ort.
500 μg/m3 10 dk.lık ort.

Keskin kokulu renksiz bir gazdır. Fosil yakıtların yanmasıyla ve kükürt içeren mineral
cevherinin eritilmesiyle oluşur. En önemli kaynakları kırsal ısınma, enerji üretimi ve
motorlu taşıtlardır.


500 µg/m3’ün 10 dk bile olsa aşıldığı durumlarda astım semptomları alevlenir
Çok düşük düzeylerde bile sağlık sorunlarına neden olur

Solunum sistemini ve fonksiyonlarını etkiler;









Öksürük
Mukus sekresyonu
Astım alevlenmesi
Kronik bronşit
Solunum yolu enfeksiyonlarına duyarlılık
Gözlerde irritasyon
Kardiyak nedenli hastane başvurularında artma
Yüksek düzeye eriştiği günlerde mortalite artışı
Suyla birleşirse sülfürik asit oluşur; asit yağmurları- ormanların yok olması
SOX - Bronkospazm





Akut etki: Bronkokonstrüksiyon
Kronik etki: Kronik bronşit, pnömonitis, bronşiyolitis obliterans, ARDS
Sağlıklı kişilerde >5 ppm, astımlı kişilerde ise >1 ppm
konsantrasyonlar hava yolu obstrüksiyonu yapar.
20°C’den düşük havalarda hastaneye yatışta daha etkilidir.
Muhtemel bronkokonstrüksiyon mekanizmaları :
 Refleks vagal stimülasyon,
 Duyu sinirlerinin lokal olarak uyarılması(C liflerinin uyarılması),
 Mast hücre uyarımı,
 Hava yolları mukozasında asiditeyi artıran reaksiyon
 SO2 + H2O = > H2SO3 = > H + HSO3 =>2H+ SO3 reaksiyonu.
 IL-ß1, TNF-α, IL-6, IL-8 artışı

Klorofluorokarbonlar (CFCs)



Halonlar



CFC-11 (CFCl3), CFC-12 (CCl2F2), CFC-113 (C2Cl3F3), ve
CCl4
Solventler, soğutma sistemi gazları, spreyler ve köpük
Halon 1301 (CBrF3), Halon 1211 (CBrClF2)
Havacılık, askeri faaliyetler ve yangın söndürme sistemlerinde
Metan: (CH4)


Oksijensiz çevrede mikrobik aktivite ile üretilir.
Islak alanlar, petrol ve gaz çıkarılması, organik çürümeler,
akarsu havzaları, pirinç üretimi, gevis getiren hayvanların
fermantasyonları
Evoporatif Emisyonlar
Araçların yakıt sistemi ve depolarından
olan buharlaşmalardır
 Depo doldurulurken, seyir halinde, hatta
park halinde bile salınırlar

O3
Ozon
 Protein ve lipidleri okside eder
•1





Mukoza yüzeyi için irritandır
Akciğer sekresyonlarını artırır
Oksijenasyonu azaltır
Bronkospazmı artırır
İnflamatuvar hücre birikimi
Bell et al. 2005; Levy et al, 2005; Ito et al, 2005; US EPA, 2006
100 μg/m3 8 saatlik ort.





Allerjenlere cevabı artırır
Enfeksiyon direncini bozar
Kr.akciğer hasarı/remodeling
Solunum fonksiyonlarını azaltır
Erken ölüm riskini artırır

Ozon maruziyetinde her 10 µg/m3’lük artışla;
 Günlük mortalite
% 0.3
 KVS mortalitesi
% 0.4

Ozon kirliliği, yazın pulmoner nedenli hastaneye
yatışların % 10-20’sinden sorumludur.

Ozon maruziyeti ile astım atakları KOAH ataklarından
daha kuvvetli olarak ortaya çıkar

Ozona cevaptaki çeşitlilikler GSTMI polimorfizmi ile ilişkili
görülmektedir.
US Environmental Protection Agency, Criteria Document in support of proposed 8-hour ozone standard
Ozon – etki mekanizması









Antiproteinaz fonksiyonlarda inaktivasyon
Submukozada nötrofil infiltrasyonu
Epitel geçirgenliğinde artış
Mukosiliyer klirenste bozulma
Artmış mitotik indeks
BAL’da proinflamatuvar PGE2 seviyesini azaltır
M2 muskarinik reseptör etkisini azaltarak BAD
Alveoler makrofaj fonksiyonlarını bozar
Doza bağlı kromozom hasarı
Ozon-Astım







Astımlı sayısı
Astım atağı (doz-cevap ilişkisi)
Astım ilacı kullanımı
Doktor, acil viziti
Çocuk ve yaşlıların hastaneye
yatışı
Okula devamsızlığı
İş günü kaybı
McConnell, et al. Lancet 2002: 359: 386-91







Yüksek dozda akut maruziyet
Pulmoner ödem, ölüm
Kronik maruziyet
Distal havayollarında remodeling: tip1 pnömositler tip 2
hücrelerine dönüşür(“bronchiolarization”) - Respiratuvar
bronşiyolit
Sentrasiner bölgede hasar
Maruziyetle KOAH arasında ilişki vardır
Sigara içimi ile de aynı bölgede hasar oluşması KOAH
patogenezinde aralarında ilişki olabileceği
düşündürmektedir.
Partiküler madde




PM10 < 10 µm : Solunabilir. ASY’na ulaşabilir.
Kaba partiküller(CP)
: PM2.5–10 µm
İnce partiküller(FP)
: PM2.5 µm
Çok ince partiküller(UFP)
< 100 nm.
 Nükleasyon modu : Doğrudan yanma emisyonlarıdır. Genellikle
motorlu taşıtlardan kaynaklanırlar. Havada ömürleri kısadır ve hızla
Aitken moduna koagüle olurlar.
 Aitken modu : Başlıca yanma emisyonlarıdır. Bunlar da akümülasyon
moduna koagüle olabilirler.


FP ve UFP’ler, küçük çapları nedeniyle ASY’na CP’lerden daha çok
penetre olurlar.
Partiküler madde







PM2.5
PM10
10 μg/m3 yıllık ort.
25 μg/m3 24 saatlik ort.
20 μg/m3 yıllık ort.
50 μg/m3 saatlik ort
Diğer hava kirliliği etkenlerinden daha zararlıdırlar
Havada asılı duran, katı ve sıvı, organik ve inorganik maddelerin kompleks
bir karışımıdır:sülfatlar, nitratlar, amonyak, sodyum klorid, karbon, mineral
tozlar, su.
Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde, köyde, kentte sağlık sorunudur
Kronik maruziyet, KVS ve akciğer hastalıkları, akciğer Ca riskini artırır.
Gelişmekte olan ülkelerde iç ortamda katı yakıtların açıkta yakılması,
çocuklarda alt solunum yolları enfeksiyonları ve bunlarla ilişkili mortaliyeyi,
erişkinlerde KOAH ve akciğer kanseri riskini artırır.
Hava kirliliği yüksek olan şehirlerde mortalite oranları, nisbeten temiz olan
şehirlerden % 15–20 daha yüksektir
AB ülkelerinde, insan aktivitelerine bağlı PM2.5 maruziyeti, ortalama yaşam
beklentisini 8.6 ay azaltmaktadır
UFP depolanması


NP akciğere havanın termal hareketine bağlı
olarak difüzyonla alınıp depolanır
Etkileyen faktörler;
1. Partikül dinamikleri
2. Hava yolları geometrisi, alveoler yapılar
3. Solunum biçimi
KOAH’da, muhtemelen ekspiratuvar akımın düşük olması
nedeniyle akciğerlerde partikül depolanması, sağlıklı kişilerden
daha fazladır.
Ġnhale edilen UFP’lerin bölgesel depolanması
UFP toksisitesi
Partikül çapı küçüldükçe, yapısındaki
moleküllerin çoğu dış tabakada yer alır
 Partikül çapı <10 nm ise, kuantum etkileri


Zararsız diye bilinen CB, TiO2, FeO’ler ve amorf silika sıçanlarda
çalışılmış; inflamasyon ve akciğer tm yaptığı, insanda akut
etkileri gösterilmiştir.
UFP toksisitesini etkileyen faktörler
1.
2.
3.
4.
5.
Partikül sayısı
Partikül yüzey alanı
Partikül yüzey kimyası
Partikülün interstisiyuma geçişi
Oksidatif stres
“Nanopartikül hipotezi”

NP’lerin pro-inflamatuvar
etkisi üç önemli faktörle
ilişkilidir



(YÜNP örneğinde);
Yüzey alanı
Organikler
Metaller
Ortalama PM2.5 Kütle BileĢimi
Salcedo, et al. (2006)
Organikler
UFP’in hücre içi etkileri organik C ve PAH
içeriğine bağlı
 Hemoksijenaz-1 (HO-1) ekspresyonu
(oksidatif stres belirteci)
 Glutasyonda azalma
 Mitokondri hasarı

UFP’lerin 3 önemli özelliği ve inflamatuvar etkisinden
sorumlu moleküler mekanizmalar
DüĢük düzeyde
oksidatif stres:
Antioksidan
mekanizmaların
aktivasyonu
Serbest radikaller
Yüksek düzeyde
oksidatif stres:
Proinflamatuvar
ve sitotoksik
etkiler
DNA “adduct”ları
Kanser
Fibrozis
BronĢit
AteĢ..
Opinion in Pulmonary Medicine. 13(2), March 2007, p 98–106
Fibrozis geliĢimini etkileyen
faktörler
Hücre/akciğer hasarı
2. İnflamasyon
3. Alveoler makrofaj fonksiyonlarında
azalma
4. Akciğerde depolanma
1.
KOAH ve Astım alevlenmesi
KOAH alevlenmesi sırasında sistemik oksidatif stres de
vardır. Bu, periferik kan lökositlerinde ROS salınımında
artış ve plazmada antioksidan kapasite azalması ile
gösterilebilir.
NF- B: nuclear factor B
E1A: adenoviral early region 1A
UFP’lerin akciğerde davranıĢı








Fagositozdan kaçabilir
Hücre membranlarını geçebilir
Makrofaj fonksiyonlarını inhibe eder
Mitokondri fonksiyonlarını etkiler
Allerjenlere immün cevabı etkiler
Pulmoner ve sistemik inflamasyon
Diğer organlara dağılabilir
Sistemik etkilere neden olabilir

DEP’e cevap iki antioksidan enzim ile
ilişkilidir:
 Glutatyon
S transferaz MI
 Glutatyon S transferaz
ÖZET- Sağlık verilerinde % değiĢiklik
Figure 2.. Summary of the percent change in adverse health effects per
10 mg/L3 change in PM10 for acute exposure studies in patients with
respiratory (Resp) and cardiovascular (Cardio) conditions. PEF = peak
expiratory flow.
MacNee, W. et al. Chest 2000;117:390-397S
Sonuç
 UFP
ve metaller (Fe, Va, Zn..), sülfatlar,PAH’lar gibi
komponentleri tek başlarına veya sinerjistik
olarak hareket eder, akciğerleri sekonder etkilere daha
duyarlı hale getirirler. Partikülün büyüklüğü ve prooksidan durumu akciğerde dağılımını ve depolanmasını,
hücre ve dokulara taşınma mekanizmalarını ve toksik
potansiyelini belirler
PM kirliliğine uzun süreli maruziyet (ABD)
 Tüm
ölümlerin %4’ünden sorumlu
 Yaşam beklentisinde 1-3 yıl azalma
 (Sigara içenlerde 4 yıl)
 Kardiyak nedenli hastane yatışlarının
%5’inden sorumlu

Pm 2.5’a kısa süreli maruziyet, KVS ve solunum
hastalıklarında hastaneye yatma riskini artırır
Fine Particulate Air Pollution and Hospital Admission for Cardiovascular and
Respiratory Diseases
JAMA March 8, 2006_Vol 295, No 10
Hava kalitesi & sağlık





Dünyada yılda yaklaşık 2 milyon erken ölümden
sorumludur
PM10 kirliliğinin 70 mcg/m3’ten 20 mcg/m3’ düşürülmesi,
hava kirliliğiyle ilişkili ölümleri yaklaşık % 15 azaltır
Ülkeler hava kirliliği düzeylerini azaltarak, solunum yolu
enfeksiyonları, kalp hastalıkları ve akciğer kanseri toplam
yükünü azaltabilirler
Gelişmiş ülkelerde insan sağlığı üzerine etkili hava
kirliliğinin yarıdan fazlası insan eliyle oluşturulur. Birçok
şehirde, PM10’un (ana kaynağı olan fosil yakıtlar) ort.yıllık
düzeyi 70 mcg/ m3 ’ü aşar. Sağlığın korunması için bu
değer 20 mcg/m3’ün altına düşürülmelidir
Hava kirliliği etkileri









Mortalite 
Akciğer Ca 
Astım atakları 
Alt solunum yolları enfeksiyonları insidansı 
Kronik kardiyo-pulmoner hastalıkların alevlenmesi 
FEV1 veya FVC semptomatik olarak ↓
wheezing
Göğüste rahatsızlık
Öksürük, balgam
Hava kirliliği, pasif sigara içiciliği
kadar zararlıdır
Pasif smoking
Dispne, hırıltılı solunum
Astım atakları
Acil vizitleri ve hastaneye yatış
Kr. Akciğer, kalp hastalıkları
Akciğer Ca
Yaşlı ve bebeklerde erken ölüm
Hava kirliliği
 Trafikten
kaynaklanan hava
kirliliği, trafik kazalarının iki katı
ölüm nedenidir!...
Swiss Study on Air Pollution and Lung
Diseases In Adults (SAPALDIA)

Orta düzeyde hava kirliliğinin uzun süreli etkileri (1991-1993)

Yıllık ort. PM10 düzeyinde her 10 mg/m3’lük artış;




Dispnede % 41 artma
Kr. Bronşit semptomlarında %31 artma
FVC’de %3.1 azalma
FEV1’de %1.1 azalma yapar.
Schweiz Med Wochenschr. 1998 Jan 31;128(5):150-61
Long-term air pollution exposure and living close to
busy roads are associated with COPD in women
4757 kadının uzun süreli takibi:
 Hava kirliliği ile KOAH gelişimi arasında
ilişki vardır.
 Dış ortam hava kirliliğine atfedilen risk, iç
ortam hava kirliliğininkinden daha azdır.

Respir Res 2005; 6:152
Türkiye’de EPĠDEMĠYOLOJĠK ÇALIġMALAR

Endüstriyel kirliliğin yoğun olduğu kentlerde kardiyorespiratuar ölüm
oranları, kirliliğin az olduğu kentlere göre daha yüksek

SO2 artışları ile mortalite oranları arasında pozitif bir ilişki var

SO2 ve PM10 gibi kirleticiler ile solunum hastalıklarına bağlı
hastane başvuruları arasında anlamlı bir ilişki var
Ege Tıp Dergisi 1992; 31: 299-302.
Am J Respir Crit Care Med 1996; 153: 3-50.
Eur Respir J 1999; 14(Suppl 30):393.
Kombine etki



NO2 veya SO2 ayrı ayrı verildiğinde allerjene olan bronş
cevabı etkilenmezken, birlikte uygulandığında
Dermatophagoides pteronyssinus’a olan bronşiyal
yanıtın anlamlı olarak arttığı saptanmıştır
Önceden uygulanan NO2 veya O3, astımlılarda daha
sonra inhale ettirilen SO2’ye olan cevabı artırır
O3 ve NO2’ye maruziyeti, hafif astmatiklerin inhale
ettikleri allerjene gösterdikleri cevabı artırır
Lancet 1994; 344: 1668-71.
Am J Respir Crit Care Med 2005;172: 427-32.
Lancet 1994; 344: 1733- 6.
Hava kirliliği- kanser







Urban Air Pollution and Lung Cancer in Stockholm
Şehir hava kirliliği akciğer kanseri riskini artırır. Özellikle trafik emisyonları
önemlidir.
Epidemiology September 2000, Vol. 11 No. 5
Air pollution and risk of lung cancer in a prospective study in Europe
EPIC (European Prospective Investigation on Cancer and Nutrition)
34 merkezli çalışma
Ex-smoker, non-smoker, trafiğe yakın oturan yeni olgular
Sadece NO2 maruziyeti ile kanser arasında ilişki bulundu.
Her 10 lg/m3 artış için Odds ratio 1.14 (% 95 CI, 0.78–1.67)
 30 lg/m3< konsantrasyonlarda Odds ratio 1.30 (1.02–1.66)


Diğer kirleticilerle ilişki bulunmadı
Int. J. Cancer. 2006: 119, 169–174
Modification by Influenza on Health Effects of
Air Pollution in Hong Kong

Influenza aktivitesi, hava kirliliği
etkenlerinden ozonun kısa süreli
etkilerini(solunum hastalıkları
hospitalizasyon ve mortalitesini) artırır.
Diğer hava kirleticilerle bu ilişki
gösterilememiştir.
Environmental Health Perspectives • volume 117 | number 2 | February 2009
Hava Kirliliği – Çocuk akciğeri


Akciğer gelişimi bozulur;
Solunum sayısı fazla
 Akciğerler savunması zayıf
 Antioksidan sistem gen mutasyonları
 Ana mekanizma oksidatif stres




Multipl doğumsal defektler;





kalp, nöral tüp
Yenidoğan mortalite
Prematüre amfizem
Astım
Solunum enfeksiyonları
Akciğer fonksiyonlarının gelişme hızı ile havadaki ince
PM ve asit buharı yükü arasında ilişki kurulmuştur.
Bu ilişki aktif sigara içen kişilerle mukayese edilecek
kadar güçlüdür.
Akciğer fonksiyon gelişmesi hava kirliliğindeki azalmayla
ve antioksidan desteği ile düzelebilir.
Ahmet AKÇAY Türkiye Klinikleri Yıl: 2008 Cilt: 1 Sayı:2

Effect of air pollution on lung function in schoolchildren in Rio
de Janeiro, Brazil



PM10’da 10 µg/m³’lük artış, PEF’de 3. gün 0.34 l/dk azalma yaptı
NO2 maruziyetinde 10 µg/m³’lük artış, PEF’de 0.28 l/dk azalma yaptı
CO and SO2 etkileri anlamlı bulunmadı
Rev. Saúde Pública vol.43 no.1 Feb. 2009

Effect of Particulate Air Pollution on Lung Function in Adult and
Pediatric Subjects in a Seattle Panel Study
 İlaç kullanmayan astımlı çocuklarda PM 2.5 maruziyeti MMEF, PEF,ve
FEV1 değerlerini azalttı. Bu etki çok düşük PM düzeylerinde bile
görüldü. Antiinflamatuvar ilaç kullanımı hava akım hızlarında ve
volümlerdeki bu etkiyi önledi
Chest 2006;129;1614-1622
Kimler risk altında?






Çocuklar
Yaşlılar
Kalp, akciğer hastaları
Diyabetliler
Dışarda çalışanlar, spor yapanlar
Diğer sağlıklı kişiler
Genetik yatkınlık

Hava kirliliğine genetik duyarlılık vardır. Oksidatif
stres genlerinde (NQO1, Glutathione Stransferase M1, P1) polimorfizm olanlarda
etkilenme daha fazladır.
Duyarlılık


Obezite, HT olanlarda PM etkisi daha çok
görülür.
Diyabet, PM’nin vasküler reaktivite ve endotel
fonksiyonlarına etkisini kolaylaştırır
Tedavi
Antioksidanlar(örn. E vitamini izoformu
olan gamma-tokoferol)
 İnhale glutasyon
 Anti inflamatuvarlar

 Antiinflamatuar
tedavi ile astmatik çocuklarda (inhale
steroid , kromolin sodyum ) partiküler hava kirliliğine
yanıt belirgin düşük olmaktadır.
Effect of Antioxidant Supplementation on OzoneInduced Lung Injury in Human Subjects





31 sağlıklı yetişkin(18 -35 y)
0.4 ppm O3 , 2 st. Sonra BAL
Ozona bağlı FEV1 azalması %30, FVC azalması %24
Hava ve ozon soluyan gruplar arasında, BAL’da nötrrofil
ve IL-6 düzeyleri açısından fark görülmedi
SONUÇ: Diyetle alınan antioksidanlar (250 mg C vit, 50 IU
tokoferol, 12 oz meyve kokteyli/gün, 2 hafta) , ozon maruziyetine
bağlı FEV1 ve FVC azalmasını önler
Am. J. Respir. Crit. Care Med., Volume 164, Number 5, September 2001, 819-825
Düzeltme sonuçları

1996 Atlanta Yaz Olimpiyatlarında,
karayolu trafiği uzaklaştırılarak ozon
maruziyeti azaltıldı:Çocuk astımlarında
belirgin azalma oldu

İki Almanya’nın birleşmesinden sonra
hava kirliliği azaldı ve çocukların solunum
semptomları dramatik şekilde azaldı
Friedman, M.S., et al. JAMA, V. 285, No. 7, 2001
Heinrich, J., et al., Am. J. Resp. and Crit. Care Med., V.161, 2000
Düzeltme sonuçları

İrlanda kömür tüketimini yasakladı: Siyah
duman düzeyindeki %70’lik azaltma, travma dışı
genel ölümlerde %5.7, respiratuar ölümlerde
%15.5, kardiyovasküler ölümlerde %10.3’lük bir
azalma sağladı.
Clancy L, et al. Lancet 2002; 360: 1210-4

Hong Kong kükürt içeriği yüksek akaryakıtları
yasakladı: KVS ölümleri % 2.5 azaldı
Düzeltme sonuçları

İstanbul’da allerjik rinit insidansı 1994 yılında
(doğal gazdan önce), doğal gaz uygulamasının
başlamasından iki yıl sonraki (1996) değerlere
göre anlamlı olarak yüksek
Keles N, Ilicali C. The impact of outdoor pollution on upper respiratory diseases. Rhinology 1998;36:24-7.
Keleş N, Ilicali C, Değer K. Impact of air pollution on prevalence of rhinitis in Istanbul. Arch Environ Health 1999; 54: 48-51.
Az bilinenler- AraĢtırma ihtiyaçları









Hava durumu ve hava kirliliği ilişkisi
Isı ve nemin hava kirliliğine kombine etkisi
Hava durumunun bitkisel emisyonlara ve allerjenlere(polenler gibi)
etkisi
Yüksek düzeyde ozon maruziyetinin kronik etkileri
Astım ve diğer akciğer hastalığı olanlarda ozon maruziyetinin etkileri
Ozonun diğer hava kirleticilerle etkileşimi
Ozon ve diğer hava kirleticilerin genel toplumdaki ve duyarlı
gruplardaki etki mekanizmaları
Hava kirliliğinin insan sağlığına etkilerini azaltacak, beslenme,
yaşam biçimi gibi tedbirler
Şehir hava kirliliğini azaltma modelleri
Sabrınız için sizi kutlarım