Climatic variability and morbidity and mortality associated with particulate matter / Variabilidade climática aumenta a morbimortalidade associada ao material particulado

ABSTRACT OBJECTIVE The objective of this study has been to analyze whether fine particulate matter (PM2.5), as well as its synergistic effect with maximum temperature, humidity, and seasons, is associated with morbidity and mortality from cardiovascular diseases. METHODS This is an ecological study of time series. We have used as outcomes the daily death and hospitalization records of adults aged 45 years and over from 2009 to 2011 of the municipalities of Cuiabá and Várzea Grande, State of Mato Grosso, Brazil. We have used Poisson regression using generalized additive models, assuming a significance level of 5%. The model has been controlled for temporal trend, seasonality, average temperature, humidity, and season effects. Daily concentrations of PM2.5 (particulate material with aerodynamic diameter less than 2.5 micrometers) have been obtained by converting the values of optical aerosol thickness. Maximum temperature, humidity, and seasons have been separately included in the model as dummy variables for the analysis of the synergistic effect of PM2.5 with morbidity and mortality from cardiovascular disease. We have calculated the percentage increase of relative risk (%RR) of deaths and hospitalizations for the linear increase of 10 μg/m3 of PM2.5. RESULTS Between 2009 and 2011, the increase in PM2.5 was associated with a %RR 2.28 (95%CI 0.53-4.06) for hospitalizations on the same day of exposure and RR% 3.57 (95%CI 0.82-6.38) for deaths with a lag of three days. On hot days, %RR 4.90 (95%CI -0.61-9.38) was observed for deaths. No modification of the effect of PM2.5 was observed for maximum temperature in relation to hospitalizations. On days with low humidity, %RR was 5.35 (95%CI -0.20-11.22) for deaths and 2.71 (95%CI -0.39-5.92) for hospitalizations. In the dry season, %RR was 2.35 (95%CI 0.59-4.15) for hospitalizations and 3.43 (95%CI 0.58-6.35) for deaths. CONCLUSIONS The PM2.5 is associated with morbidity and mortality from cardiovascular diseases and its effects may be potentiated by heat and low humidity and during the dry season.

RESUMO OBJETIVO Analisar se o material particulado fino (PM2,5), bem como seu efeito sinérgico com a temperatura máxima, a umidade e as estações do ano estão associados à morbimortalidade por doenças cardiovasculares. MÉTODOS Estudo ecológico de séries temporais. Foram utilizados como desfechos os registros diários de óbito e internação em adultos com 45 anos ou mais de idade para os anos de 2009 a 2011 nos municípios de Cuiabá e Várzea Grande, Mato Grosso, Brasil. Utilizou-se regressão de Poisson via modelos aditivos generalizados, assumindo-se um nível de significância de 5%. O modelo foi controlado para tendência temporal, sazonalidade, temperatura média, umidade e efeitos de calendário. Concentrações diárias de PM2,5 (material particulado com diâmetro aerodinâmico inferior a 2,5 micrômetros) foram obtidas por meio da conversão dos valores da espessura ótica de aerossóis. Temperatura máxima, umidade e estações do ano foram incluídas separadamente ao modelo como variáveis indicadoras para análise do efeito sinérgico do PM2,5 com a morbimortalidade por doenças cardiovasculares. Foi calculado o aumento percentual de risco relativo (%RR) dos óbitos e internações para o aumento linear de 10 μg/m3 de PM2,5. RESULTADOS Entre 2009 e 2011, o aumento de PM2,5 foi associado a um %RR 2,28 (IC95% 0,53-4,06) para internações no mesmo dia de exposição e %RR 3,57 (IC95% 0,82-6,38) para óbitos com uma defasagem de três dias. Em dias quentes, observou-se %RR 4,90 (IC95% -0,61-9,38) para óbitos. Não foi observada modificação de efeito do PM2,5 pela temperatura máxima relacionada as internações. Em dias com baixa umidade, o %RR foi 5,35 (IC95% -0,20-11,22) para óbitos e 2,71 (IC95% -0,39-5,92) para internações. Na estação seca, o %RR foi 2,35 (IC95% 0,59-4,15) para internações e 3,43 (IC95% 0,58-6,35) para óbitos. CONCLUSÕES O PM2,5 está associado à morbimortalidade por doenças cardiovasculares e seus efeitos podem ser potencializados pelo calor, pela baixa umidade e durante a estação seca.

High risk of respiratory diseases in children in the fire period in Western Amazon / Alto risco de doenças respiratórias em crianças no período de incêndios na Amazônia

ABSTRACT OBJECTIVE To analyze the toxicological risk of exposure to ozone (O3) and fine particulate matter (PM2.5) among schoolchildren.. METHODS Toxicological risk assessment was used to evaluate the risk of exposure to O3 and PM2.5 from biomass burning among schoolchildren aged six to 14 years, residents of Rio Branco, Acre, Southern Amazon, Brazil. We used Monte Carlo simulation to estimate the potential intake dose of both pollutants. RESULTS During the slash-and-burn periods, O3 and PM2.5 concentrations reached 119.4 µg/m3 and 51.1 µg/m3, respectively. The schoolchildren incorporated medium potential doses regarding exposure to O3 (2.83 μg/kg.day, 95%CI 2.72-2.94). For exposure to PM2.5, we did not find toxicological risk (0.93 μg/kg.day, 95%CI 0.86-0.99). The toxicological risk for exposure to O3 was greater than 1 for all children (QR = 2.75; 95%CI 2.64-2.86). CONCLUSIONS Schoolchildren were exposed to high doses of O3 during the dry season of the region. This posed a toxicological risk, especially to those who had previous diseases.

RESUMO OBJETIVO Analisar os riscos toxicológicos da exposição ao ozônio (O3) e a partículas finas (PM2,5) em escolares. MÉTODOS Avaliação do risco toxicológico foi aplicada para verificar o risco de exposição ao O3 e PM2,5 a partir da queima de biomassa, em escolares de seis a 14 anos, moradores de Rio Branco, Acre, no sul da Amazônia. Nós usamos a simulação de Monte Carlo para estimar a dose potencial de ingresso do poluente. RESULTADOS As concentrações de O3 e PM2,5 atingiram 119,4 mg/m3 e 51,1 mg/m3, respectivamente, durante os períodos de queimadas. Os escolares incorporaram doses potenciais médias relativas à exposição ao O3 (2,83 μg/kg.dia, IC95% 2,72-2,94). Para a exposição a PM2,5, não encontramos risco toxicológico (0,93 μg/kg.dia; IC95% 0,86-0,99). O O3 apresentou risco toxicológico maior que 1 para todas as crianças (Quociente de Risco [QR] = 2,75; IC95% 2,64-2,86). CONCLUSÕES Escolares são expostos a altas doses de O3 durante a estação seca. Isso representa risco toxicológico, principalmente para aqueles com agravos à saúde pregressa.

Isolated and synergistic effects of PM10 and average temperature on cardiovascular and respiratory mortality / Efeitos isolados e sinérgicos do MP10 e da temperatura média na mortalidade por doenças cardiovasculares e respiratórias

OBJECTIVE To analyze the effect of air pollution and temperature on mortality due to cardiovascular and respiratory diseases. METHODS We evaluated the isolated and synergistic effects of temperature and particulate matter with aerodynamic diameter < 10 µm (PM10) on the mortality of individuals > 40 years old due to cardiovascular disease and that of individuals > 60 years old due to respiratory diseases in Sao Paulo, SP, Southeastern Brazil, between 1998 and 2008. Three methodologies were used to evaluate the isolated association: time-series analysis using Poisson regression model, bidirectional case-crossover analysis matched by period, and case-crossover analysis matched by the confounding factor, i.e., average temperature or pollutant concentration. The graphical representation of the response surface, generated by the interaction term between these factors added to the Poisson regression model, was interpreted to evaluate the synergistic effect of the risk factors. RESULTS No differences were observed between the results of the case-crossover and time-series analyses. The percentage change in the relative risk of cardiovascular and respiratory mortality was 0.85% (0.45;1.25) and 1.60% (0.74;2.46), respectively, due to an increase of 10 μg/m3 in the PM10 concentration. The pattern of correlation of the temperature with cardiovascular mortality was U-shaped and that with respiratory mortality was J-shaped, indicating an increased relative risk at high temperatures. The values for the interaction term indicated a higher relative risk for cardiovascular and respiratory mortalities at low temperatures and high temperatures, respectively, when the pollution levels reached approximately 60 μg/m3. CONCLUSIONS The positive association standardized in the Poisson regression model for pollutant concentration is not confounded by temperature, and the effect of temperature is not confounded by the pollutant levels ...

OBJETIVO Analisar o efeito da poluição do ar e da temperatura na mortalidade por doenças cardiovasculares e respiratórias. MÉTODOS Foram analisados os efeitos da temperatura e do material particulado com diâmetro aerodinâmico < 10 micrômetros (MP10), isolado e sinérgico, na mortalidade de indivíduos > 40 anos por doenças cardiovasculares e na mortalidade de indivíduos > 60 anos por doenças respiratórias em São Paulo, SP, entre 1998 e 2008. Três tipos de metodologias foram aplicadas para avaliar a associação isolada: análise de séries temporais com regressão de Poisson, análise case-crossover com pareamento temporal bidirecional e análise case-crossover com pareamento pelo fator confundidor, i.e., temperatura média ou poluente. Foi interpretada a representação gráfica da superfície resposta, gerada por termo de interação entre tais fatores adicionado à regressão de Poisson, para avaliar o efeito sinérgico entre os fatores de risco. RESULTADOS Não foram observadas diferenças entre os resultados das análises case-crossover e de séries temporais. Estimou-se mudança percentual no risco relativo para mortalidade cardiovascular e respiratória de 0,85% (0,45;1,25) e 1,60% (0,74;2,46), respectivamente, devido ao aumento de 10 μg/m3 na concentração do MP10. O padrão de associação da temperatura para mortalidade cardiovascular foi de U-shape e para mortalidade respiratória foi de J-shape, representando maior risco relativo em temperaturas altas. As figuras do termo de interação indicaram maior risco relativo em baixas temperaturas para mortalidade cardiovascular e em altas temperaturas para mortalidade respiratória em níveis de poluição em torno de 60 μg/m3. CONCLUSÕES ...