Fuzzy model to estimate the number of hospitalizations for asthma and pneumonia under the effects of air pollution / Modelo fuzzy para estimar o número de internações por asma e pneumonia sob os efeitos da poluição do ar

ABSTRACT OBJECTIVE Predict the number of hospitalizations for asthma and pneumonia associated with exposure to air pollutants in the city of São José dos Campos, São Paulo State. METHODS This is a computational model using fuzzy logic based on Mamdani’s inference method. For the fuzzification of the input variables of particulate matter, ozone, sulfur dioxide and apparent temperature, we considered two relevancy functions for each variable with the linguistic approach: good and bad. For the output variable number of hospitalizations for asthma and pneumonia, we considered five relevancy functions: very low, low, medium, high and very high. DATASUS was our source for the number of hospitalizations in the year 2007 and the result provided by the model was correlated with the actual data of hospitalization with lag from zero to two days. The accuracy of the model was estimated by the ROC curve for each pollutant and in those lags. RESULTS In the year of 2007, 1,710 hospitalizations by pneumonia and asthma were recorded in São José dos Campos, State of São Paulo, with a daily average of 4.9 hospitalizations (SD = 2.9). The model output data showed positive and significant correlation (r = 0.38) with the actual data; the accuracies evaluated for the model were higher for sulfur dioxide in lag 0 and 2 and for particulate matter in lag 1. CONCLUSIONS Fuzzy modeling proved accurate for the pollutant exposure effects and hospitalization for pneumonia and asthma approach.

RESUMO OBJETIVO Prever o número de internações por asma e pneumonia associadas à exposição a poluentes do ar no município em São José dos Campos, estado de São Paulo. MÉTODOS Trata-se de um modelo computacional que utiliza a lógica fuzzy baseado na técnica de inferência de Mamdani. Para a fuzzificação das variáveis de entrada material particulado, ozônio, dióxido de enxofre e temperatura aparente foram consideradas duas funções de pertinência para cada variável com abordagem linguísticas: bom e ruim. Para a variável de saída número internações por asma e pneumonia, foram consideradas cinco funções de pertinências: muito baixo, baixo, médio, alto e muito alto. O número de internações no ano de 2007 foi obtido do Datasus e o resultado fornecido pelo modelo foi correlacionado com os dados reais de internação com defasagem (lag) de zero a dois dias. A acurácia do modelo foi estimada pela curva ROC para cada poluente e nestas defasagens. RESULTADOS No ano de 2007 foram registradas 1.710 internações por pneumonia e asma em São José dos Campos, SP, com média diária de 4,9 internações (dp = 2,9). Os dados de saída do modelo mostraram correlação positiva e significativa (r = 0,38) com os dados reais; as acurácias avaliadas para o modelo foram maiores para o dióxido de enxofre nos lag 0 e 2 e para o material particulado no lag 1. CONCLUSÕES Modelagem fuzzy se mostrou acurada para a abordagem de efeitos da exposição aos poluentes e internação por pneumonia e asma.

Environmental pollutants and stroke-related hospital admissions / Poluentes ambientais e internações devido a acidente vasculoencéfalico

Some effects of environmental pollution on human health are known, especially those affecting the respiratory and cardiovascular systems. The current study aimed to estimate these effects on the production of hospital admissions for stroke. This was an ecological study using hospital admissions data in São José dos Campos, São Paulo State, Brazil, with diagnosis of stroke, from January 1, 2007, to April 30, 2008. The target pollutants were particulate matter, sulfur dioxide, and ozone. Use of a Poisson linear regression model showed that same-day exposure to particulate matter was associated with hospitalization for stroke (RR = 1.013; 95%CI: 1.001-1.025). An increase of 10µg/m³ in this pollutant increased the risk of hospitalization by 12% (RR = 1.137; 95%CI: 1.014-1.276). In the multi-pollutant model, it was thus possible to identify particulate matter as associated with hospitalization for stroke in a medium-sized city like São José dos Campos.

Alguns dos efeitos da poluição ambiental na saúde humana são conhecidos, destacando aqueles nos sistemas respiratório e cardiovascular. Este trabalho tem por objetivo estimar esses efeitos na gênese das internações por acidente vasculoencefálico. Foi um estudo ecológico realizado com dados de internações da cidade de São José dos Campos, São Paulo, Brasil, relativos aos diagnósticos de acidente vascular cerebral, entre 1º de janeiro de 2007 e 30 de abril de 2008. Os poluentes estudados foram material particulado, dióxido de enxofre e ozônio. Utilizando-se de modelo linear generalizado da regressão de Poisson, foi possível identificar exposição ao material particulado, no mesmo dia, como associado à internação por acidente vasculoencefálico (RR = 1,013; IC95%: 1,001-1,025). O aumento de 10µg/m3 desse poluente aumenta o risco de internação em 12% (RR = 1,137; IC95%: 1,014-1,276). Assim, foi possível identificar o material particulado, no modelo multipoluente, como associado à internação por acidente vasculoencefálico numa cidade de porte médio, como São José dos Campos.

Asma e poluentes ambientais: um estudo de séries temporais / Asthma and ambient pollutants: a time series study

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi estimar o risco para internação por asma em crianças após exposição a poluentes do ar em uma cidade de porte médio do Sudeste do Brasil. MÉTODOS: Foi realizado um estudo ecológico de séries temporais com dados de internação por asma em crianças com até 10 anos de idade residentes em São José dos Campos, SP, e concentrações de material particulado com diâmetro aerodinâmico inferior a 10 micra, dióxido de enxofre e ozônio; foram obtidos dados sobre umidade relativa do ar e temperaturas. Foram estimados os coeficientes de correlação de Pearson para as variáveis do estudo. Para estimar a associação entre as internações por asma e os poluentes do ar, foram construídos modelos aditivos generalizados de regressão de Poisson, segundo defasagens de até sete dias. RESULTADOS: Houve forte correlação entre as internações e os poluentes material particulado e dióxido de enxofre. Exposições a material particulado e dióxido de enxofre estiveram associadas a riscos relativos significativos de 1,01 a 1,04 para internação por asma no mesmo dia e em até três dias após a exposição. Aumentos nas concentrações destes poluentes elevam o risco de internação entre 8% e 19%. CONCLUSÃO: Assim, apresentaram-se evidências da ação de poluentes do ar na internação por asma em uma cidade de porte médio do Sudeste do Brasil.

OBJECTIVE: To estimate the risk of hospitalization for asthma in children after exposure to air pollutants in a medium-sized city in Southeast Brazil. METHODS: An ecological time series study was carried out with hospitalization data for asthma in children under 10 years of age living in São José dos Campos, SP, Brazil, and concentrations of particulate matter with aerodynamic diameter < 10 microns, sulfur dioxide, and ozone; data were also obtained on relative humidity and temperatures. Pearson's coefficient correlation was used for the study variables. To estimate the association between hospitalizations due to asthma and air pollutants, Poisson regression generalized additive models were built, according to lags of up to seven days. RESULTS: There was a strong correlation between hospitalizations and the pollutants particulate matter and sulfur dioxide. Exposure to particulate matter and sulfur dioxide were associated with significant relative risks of 1.01 to 1.04 of hospitalization due to asthma on the same day and within three days after exposure. Increases in the concentrations of these pollutants increase the risk of hospitalization between 8% and 19%. CONCLUSION: There is evidence of the effect of air pollutants on asthma hospitalization in a medium-sized city in Southeast Brazil.

Impacto en la salud ambiental por efecto de emisiones de dióxido de azufre del Volcán Arenal, en la población de la Fortuna de San Carlos / Impact in the health ambient by effect of dioxide emissions sulfur of the Arenal Volcano, in the population of Fortuna of San Carlos

Introducción: Las emisiones de dióxido de azufre (SO2) del volcán Arenal representan un riesgo para la salud ambiental en La Fortuna. Se realizó un análisis teórico de las diferentes variaciones en las concentraciones de SO2 del volcán, con posible impacto a la salud de sus pobladores. Estudios teóricos sobre emisión y dispersión de gases volcánicos, así como su impacto potencial a la salud en el país, han sido realizados en 1999 por Morales & Liao. Material y métodos: Basados en datos de máxima emisión de SO2 del Arenal, se presumen escenarios de diferentes volúmenes de emisión de SO2, a diferentes clases de condiciones atmosféricas. Para determinar el mecanismo de dispersión del SO2 y sus concentraciones en La Fortuna, se utilizó el modelo Gaussiano con cálculo de penacho y dispersión horizontal a nivel de piso. Resultados: Emisiones de SO2 con causales inferiores a 190ton/día no representan riesgo para la salud humana en La Fortuna. Emisiones superiores a 800 ton/día, con velocidades de salida superiores a 40 km/h provocan concentraciones de SO2 cercanas a los 365 ug/m3, (máxima concentración para un período de 24 horas de exposición), para atmósferas tipo A y B. Emisiones de SO2 mayores a 12.000 ton/día, implican un riesgo a la salud de los pobladores de La Fortuna, incluyendo características fatales. Se recomienda implementar monitoreos constantes de las emisiones de SO2 para tomar medidas de protección en La Fortuna en caso de emisiones iguales o mayores a 800 ton/día.

Repercussões clínicas da exposição à poluição atmosférica / Clinical repercussions of exposure to atmospheric pollution

A poluição atmosférica é um assunto exaustivamente discutido mundialmente. As repercussões clínicas decorrentes das exposições aos principais poluentes atmosféricos são apresentadas resumidamente. Os padrões de qualidade do ar para esses agentes, segundo a Agência de Proteção Ambiental Americana, estão descritos em relação aos seus valores primários e tempo médio. Os efeitos respiratórios conseqüentes à queima de combustíveis fósseis e de biomassa são apresentados de forma sucinta visando, essencialmente, a alertar os profissionais da saúde para o aumento da morbidade relacionada com a poluição ambiental.

Atmospheric pollution is a topic of extensive discussion the world over. The clinical repercussions of exposure to the principal atmospheric pollutants are summarized herein. According to the American Environmental Protection Agency, air quality standards for these agents are set based on their primary and half-life values. The respiratory effects of the burning of fossil fuels and biomass are succinctly presented, with a special focus on alerting health care professionals of the increased morbidity related to environmental pollution.

Respuesta bronquial a metacolina en trabajadores expuestos crónicamente a anhídrido sulfuroso / Bronchial response to methacoline in workers chronically exposed to sulfur dioxide

Con el propósito de evaluar el efecto de la inhalación crónica de concentraciones altas de SO2 sobre la frecuencia de síntomas respiratorios, la función pulmonar y la reactividad bronquial, se estudió a 23 trabajadores de una fundición de cobre expuestos a SO2. Como grupo control se estudió 14 funcionarios administrativos de la misma fundición, no expuestos a SO2 y 10 trabajadores del hospital de LLay-LLay localidad cercana a la fundición sin SO2 en el ambiente. En todos los sujetos se evaluó la presencia de síntomas respiratorios mediante una encuesta, se determinó la capacidad vital y el VEF1 y se realizó una curva dosis-respuesta a metacolina en la que se midió la respuesta máxima (M), la dosis que produce el 50 por ciento de la respuesta máxima (ED50) y la concentración que produce la caida del 20 porciento del VEF1 (PC20). No se encontró diferencias en la frecuencia de síntomas respiratorios entre los 3 grupos estudiados. Los valores espirométricos fueron normales y no se encontró diferencias significativas entre los grupos. La M fue de 13.9ñ7.9 porciento en los trabajadores expuestos, 11.9ñ8.7 porciento en los administrativos y 14ñ11.6 por ciento en los trabajadores de LLay -LLay. La ED50 fue del 0.29ñ0.5 mM; 0.28ñ0.27 mM y 0.15ñ0.16 mM respectivamente. No se encontró relación entre la magnitud y los índices funcionales medidos. Los resultados sugieren que la exposición crónica a SO2 en el ambiente laboral no produce alteraciones en la reactividad bronquial ni aumenta los síntomas respiratorios

Efectos adversos para la salud de los contaminantes atmosféricos / Air pollutants adverse effect for health

La contaminación atmosférica pude dañar tanto el ambiente natural como el cultural y también la salud de los seres humanos. Los efectos adversos de la contaminación atmosférica puede afectar el sistema respiratorio y también el resto del organismo. Se discuten los efectos adversos respiratorios de la contaminación y el espectro de la respuestas bilógicas al smog. Los estudios epidemiológicos demuestran que al aumentar los niveles de contaminación hay más síntomas respiratorios y un deterioro en las pruebas de función pulmonar en la población expuesta. Se describen resumidamente los efectos respiratorios de la exposición a oxidantes fotoquímicos (especialmente O3, dióxido de azufre, dióxido de nitrógeno y material aéreo particulado. El artículo también resume otros efectos adversos que afectan al resto del organismo, tales como: a) efectos mutagénicos y carcinógenos de componentes de material particulado b) interferencia del monóxido de carbono en el transporte sanguíneo de O2 y en la fosforilación oxidativa mitocondrial, perturbando la función del SNC, la entrega de O2 por la circulación coronaria y el crecimiento fetal c) efectos del plomo sobre la hematopoyesis, SNC y el riñón. Se concluye que los altos niveles de algunos contaminantes atmosféricos registrados en Santiago de Chile pueden ser deletéreos para la salud de sus habitantes. Especialmente para la población que tiene una mayor suceptibilidad a la contaminación atmosférica, es decir niños menores de 5 años, pacientes asmáticos y portadores de enfermedades bronquial crónica obstructiva, embarazadas, pacientes con enfermedad cardiovascular y senescentes