Ambient air pollutants relate to hospital admissions for chronic obstructive pulmonary disease in Ganzhou, China

ABSTRACT OBJECTIVE To evaluate the relationship between ambient air pollutants and chronic obstructive pulmonary disease in relatively low-polluted areas in China. METHODS Atmospheric pollutants levels and meteorological data were obtained from January 2016 to December 2020. The medical database including daily hospital admissions for chronic obstructive pulmonary disease (ICD10: J44) was derived from the First Affiliated Hospital of Gannan Medical University. The generalized additive model was used to analyze the percentage change with 95% confidence interval in daily hospital admissions for chronic obstructive pulmonary disease associated with a 10 µg/m3 increase in atmospheric pollutants levels. RESULTS In total, occurred 4,980 chronic obstructive pulmonary disease hospital admissions (not including emergency department visits) during 2016-2020. The mean concentrations of daily PM2.5, PM10, SO2, NO2, O3, and CO were 37.5 μg/m3, 60.1 μg/m3, 18.7 μg/m3, 23.5 μg/m3, 70.0 μg/m3, and 1.2 mg/m3 in Ganzhou. Each 10 µg/m3 increment of PM2.5, PM10, NO2, and O3 were significantly associated with 2.8% (95%CI: 1.0-4.7), 1.3% (95%CI: 0.3-2.4), 2.8% (95%CI: 0.4-5.4), and 1.5% (95%CI: 0.2-2.7) elevation in daily chronic obstructive pulmonary disease hospital admissions. The estimates of delayed effects of PM2.5, PM10, NO2, and O3 were observed at lag6, lag6, lag8, lag1, respectively. The health effects of particulate pollutants (PM2.5 and PM10) may be independent of other pollutants. The adverse effects of air pollutants were more evident in the warm season (May-Oct) than in the cold season (Nov-Apr). CONCLUSION Our study demonstrated that elevated concentrations of atmospheric pollutant (PM2.5, PM10, NO2, and O3), especially particulate pollutants, can be associated with increased daily count of hospital admissions for chronic obstructive pulmonary disease , which may promote further understanding of the potential hazards of relatively low levels of air pollution on chronic obstructive pulmonary disease and other respiratory disorders.

Environmental air pollution: respiratory effects / Poluição do ar ambiental: efeitos respiratórios

ABSTRACT Environmental air pollution is a major risk factor for morbidity and mortality worldwide. Environmental air pollution has a direct impact on human health, being responsible for an increase in the incidence of and number of deaths due to cardiopulmonary, neoplastic, and metabolic diseases; it also contributes to global warming and the consequent climate change associated with extreme events and environmental imbalances. In this review, we present articles that show the impact that exposure to different sources and types of air pollutants has on the respiratory system; we present the acute effects—such as increases in symptoms and in the number of emergency room visits, hospitalizations, and deaths—and the chronic effects—such as increases in the incidence of asthma, COPD, and lung cancer, as well as a rapid decline in lung function. The effects of air pollution in more susceptible populations and the effects associated with physical exercise in polluted environments are also presented and discussed. Finally, we present the major studies on the subject conducted in Brazil. Health care and disease prevention services should be aware of this important risk factor in order to counsel more susceptible individuals about protective measures that can facilitate their treatment, as well as promoting the adoption of environmental measures that contribute to the reduction of such emissions.

RESUMO A poluição do ar ambiental é um dos principais fatores de risco de morbidade e mortalidade global. Ela tem impacto direto na saúde humana, sendo responsável pelo aumento de incidência e de óbitos por doenças cardiorrespiratórias, neoplásicas e metabólicas; também contribui para o aquecimento global e para as consequentes alterações do clima associadas a eventos extremos e aos desequilíbrios ambientais. Nesta revisão, apresentamos artigos que evidenciam o impacto da exposição a diferentes fontes e tipos de poluentes do ar no sistema respiratório; apresentamos os efeitos agudos — como aumento de sintomas e no número de atendimentos em serviços de emergência, internações e óbitos — e crônicos — como o aumento da incidência de asma, DPOC e câncer de pulmão, assim como o declínio acelerado da função pulmonar. Também são apresentados e discutidos os efeitos da poluição atmosférica em populações mais suscetíveis e dos efeitos associados à realização de exercícios físicos em ambientes poluídos. Por fim, apresentamos os principais estudos brasileiros sobre o assunto. Os serviços de atenção à saúde e de prevenção de doenças devem ficar atentos a esse importante fator de risco para orientar indivíduos mais suscetíveis sobre medidas de proteção que possam facilitar seu tratamento, além de estimular a adoção de medidas ambientais que contribuam para a redução dessas emissões.

Mortalidad aguda asociada con partículas suspendidas finas y gruesas en habitantes de la Zona Metropolitana de Monterrey / Mortality associated with fine and coarse suspended particles, in inhabitants of Monterrey Metropolitan Area

Resumen Objetivo: Estimar el riesgo de mortalidad asociado con la exposición a partículas finas (PM2.5) y gruesas (PM2.5-10) en la Zona Metropolitana de Monterrey (ZMM). Material y métodos: Estudio ecológico con análisis retrospectivo de series de tiempo (2004-2014) de mortalidad total y específica diaria, y promedio de PM2.5y PM2.5-10. Modelos aditivos generalizados Poisson con rezagos distribuidos ajustados por tendencia, estacionalidad, día de la semana, condiciones meteorológicas y contaminantes gaseosos. Resultados: El promedio (DE) de PM2.5y PM2.5-10fue 26.59 (11.06) y 48.83 (21.15) μg/m3. Cada 10 μg/m3de aumento de PM2.5(lag 0) incrementó el riesgo de mortalidad respiratoria en menores de cinco años 11.16٪ (IC95% 1.03-21.39) y de neumonía e influenza en mayores de cinco años 11.16٪ (IC95% 3.91-9.37). El riesgo de mortalidad asociado con las PM2.5-10fue menor. Conclusiones: Se observaron asociaciones positivas y significativas entre exposición a material particulado y la mortalidad diaria en población de la ZMM.

Abstract Objective: To estimate the mortality risk of fine (PM2.5) and coarse (PM2.5-10) particles in the Metropolitan Area of Monterrey (MAM). Materials and methods: A retrospective ecological time-series analysis (2000-2014) was conducted using total and specific causes of mortality, and daily mean PM2.5and PM2.5-10. Generalized additive distributed lag models controlling for trend, seasonality, day of the week, meteorological conditions and gaseous pollutants. Results: Mean (SD) PM2.5and PM2.5-10concentrations were 26.59 μg/m3 (11.06 μg/m3) and 48.83 μg/m3(21.15 μg/m3). An increase of 10 μg/m3 of PM2.5 (lag 0) was associated with 11.16% (95%CI:1.03-21.39) increased risk of respiratory mortality in children <=5 years old and 6.6% (95%CI 3.31-9.37) increased risk of pneumonia-influenza in adults >=65 years old. The risk of mortality associated with the concentration of coarse particles was lower. Conclusions: Positive and significant associations were observed between exposure to particulate matter and daily mortality in the MAM´s population.

Revisión rápida: contaminación del aire y morbimortalidad por Covid-19 / Quick review: air pollution and morbi-mortality by Covid-19

Resumen Objetivo: Analizar la evidencia sobre la relación entre la contaminación del aire y un riesgo mayor de morbimortalidad por Covid-19. Material y métodos: Se utilizó una adaptación de la metodología de revisiones rápidas de Cochrane. La búsqueda se realizó en PubMed y MedRxiv y se limitó hasta el 28 y 26 de abril, respectivamente. Los títulos y resúmenes fueron revisados por cinco investigadores que, a su vez, revisaron los textos completos de la selección final. Resultados: Se encontraron 450 manuscritos, 15 cumplieron los criterios de inclusión. La evidencia encontrada reporta que la incidencia y el riesgo de morbilidad y mortalidad por Covid-19 se incrementan con la exposición crónica y aguda a la contaminación del aire, particularmente a material particulado (PM2.5, PM10) y dióxido de nitrógeno. Conclusiones: Se requieren más estudios especialmente en ciudades latinoamericanas. Es necesario fortalecer las recomendaciones en las ciudades con mayores niveles de contaminantes y reducir sus emisiones.

Abstract Objective: To analyze the evidence on the relationship between air pollution and an increased risk of morbidity and mortality from Covid-19. Materials and methods: An adaptation of the Cochrane rapid review methodology was used. The search was performed in PubMed and MedRxiv and was limited until April 28 and 26, respectively. The titles and abstracts were reviewed by five researchers who, in turn, reviewed the full texts of the final selection. Results: 450 manuscripts were found, 15 met the inclusion criteria. The evidence reports that the incidence and risk of morbidity and mortality from Covid-19 increase with chronic and acute exposure to air pollution, particularly to particulate matter (PM2.5, PM10) and nitrogen dioxide. Conclusions: More studies are required especially in Latin American cities. It is necessary to strengthen the recommendations in cities with higher levels of pollutants and to reduce their emissions.

Poluição do ar e impactos na saúde na Região Metropolitana de Belo Horizonte - Minas Gerais, Brasil / Air pollution and the impacts on health in the Metropolitan Region of Belo Horizonte in the State of Minas Gerais, Brazil

Resumo Examinamos o impacto da poluição atmosférica nas internações por doenças respiratórias totais (DRT), em crianças menores de cinco anos (DRC) e por doenças cardiovasculares em maiores de 39 anos (DCV) nos municípios de Belo Horizonte (BH), Betim e Contagem, da Região Metropolitana de Belo Horizonte. Modelos aditivos generalizados via regressão de Poisson foram utilizados para ajustar as séries de hospitalizações. Os poluentes, em defasagem simples e acumulada de até cinco dias, foram introduzidos como variáveis independentes e os modelos foram ajustados para temperatura, umidade, dias da semana e feriados. Em BH, o PM10 esteve relacionado às DRT (RR% 1,06 IC95%:0,41-1,72); DRC (RR% 1,25 IC95%:0,25-2,26) e DCV (RR% 2,29 IC95%:0,96-3,64). Em Betim, observou-se RR% 1,33 (IC95%:0,48-2,18) para DRT e RR% 2,38 (IC95%:1,20-3,56) para DRC. Em Contagem, observou-se RR% 1,23 (IC95%:0,32-2,15) e RR% 1,61 (IC95%:0,26-2,96) para DRT e DRC, respectivamente. SO2 e CO também apresentaram associação com as hospitalizações. As doenças respiratórias foram o desfecho mais relacionado aos poluentes investigados. Esses resultados podem ser úteis nas discussões das políticas de controle de emissões na região.

Abstract The impact of air pollution on hospitalizations for total respiratory diseases (DRT) among children under five (DRC), as well as for cardiovascular diseases (CVD) in patients over 39 years of age, was examined in the municipalities of Belo Horizonte, Betim and Contagem, of the Metropolitan Region of Belo Horizonte, Minas Gerais. Generalized additive models using Poisson regression were used to adjust the daily time series of hospitalizations. Single and accumulated lagged pollutants of up to five days were introduced as independent variables and models were adjusted for temperature, humidity, weekdays and holidays. In Belo Horizonte PM10 was related to DRT (RR% 1.06 CI 95%: 0.41-1.72); DRC (%RR 1.25 CI 95%: 0.25-2.26) and CVD (RR% 2.29, CI 95%: 0.96-3.64). In Betim an RR% of 1.33 (CI 95%: 0.48-2.18) for DRT and RR% 2.38 (CI 95%: 1.20-3.56) for DRC was observed. In Contagem RR% = 1.23 (CI 95%: 0.32-2.15) and RR% = 1.61 (CI 95%: 0.26-2.96) was observed for DRT and DRC, respectively. SO2 and CO were also associated with hospitalizations. Respiratory diseases were the outcome most frequently related to air pollutants investigated. These results can be useful in discussions on emission control policies in the region.

Different response to exposure to air pollutants in girls and boys / Exposição a poluentes do ar e doença respiratória em meninos e meninas

ABSTRACT Objective: Identify the association between exposure to fine particulate matter and hospitalizations due to respiratory diseases in children up to ten years of age in the city of Cuiabá, Mato Grosso, stratifying the analysis by sex and calculating excess costs. Methods: Ecological study of time series. The dependent variable was daily hospitalizations according to the 10th Revision of the International Classification of Diseases (ICD10): J04.0, J12.0 to J18.9, J20.0 to J21.9 and J45.0 to J45.0. The independent variables were the concentration of fine particulate, estimated by a mathematical model, temperature and relative air humidity, controlled by short and long-term trends. Generalized additive model of Poisson regression was used. Relative risks, proportional attributable risk (PAR) and excess hospitalizations and their respective costs by the population attributable fraction (PAF) were calculated. Results: 1,165 children were hospitalized, 640 males and 525 females. The mean concentration, estimated by the mathematical model, was 15.1±2.9 mcg/m3 for PM2.5. For boys, there was no significant association; for girls a relative risk of up to 1.04 of daily hospitalizations due to respiratory diseases was observed for exposure to PM 2.5 in lags 1, 2 and 6. Increase of 5 µg/m3 in these concentrations increased the percentage of the risk in 18%; with an excess 95 hospital admissions and with excess expenses in the order of US$ 35 thousand. Conclusions: Significant effect in daily hospitalizations due to respiratory diseases related to exposure to fine particulate matter was noted for girls, suggesting the need for stratification by sex in further studies.

RESUMO Objetivo: Identificar associação entre exposição ao material particulado fino e internações por doenças respiratórias em crianças de até dez anos de idade, no município de Cuiabá, MT, estratificando a análise por sexo e calculando excesso de custos. Métodos: Estudo ecológico de séries temporais, sendo a variável dependente o número diário de internações por doenças respiratórias, segundo a 10a Revisão da Classificação Internacional de Doenças (CID): J04.0, J12.0 a J18.9, J20.0 a J21.9 e J45.0 a J45.0. As variáveis independentes foram a concentração do particulado fino, estimada pelo modelo matemático, além de temperatura e umidade relativa do ar, controladas pelas tendências de curta e longa duração. Foram calculados riscos relativos, risco atribuível proporcional (RAP) e excessos de internações e seus respectivos custos pela fração atribuível populacional (FAP). Resultados: Foram internadas 1.165 crianças (640 meninos e 525 meninas). A concentração média estimada do particulado fino foi 15,1±2,9 mcg/m3 para particulado fino (PM2,5). Para meninos, não houve associação significativa. Para meninas, observou-se risco relativo (RR) de até 1,04 para o número diário de internações por doenças respiratórias em associação à exposição ao PM2,5 nos lags 1, 2 e 6. O aumento de 5 mcg/m3 nessas concentrações associou-se ao aumento do risco em 18% e o RAP atribuído à exposição foi de 20% das internações das meninas, com excesso de 95 internações e de gastos da ordem de R$ 105 mil. Conclusões: Houve associação da exposição ao particulado fino e número de internações por doenças respiratórias de meninas, sugerindo a necessidade de estratificação por sexos em estudos posteriores.

Fine particulate matter and ischemic heart diseases inrelation to sex. An ecological time series study

ABSTRACT BACKGROUND: Exposure to some air pollutants is associated with cardiovascular diseases. The objective of this study was to quantify the effect of exposure to fine particulate matter in hospitalizations due to ischemic heart disease and the costs to the healthcare system. DESIGN AND SETTING: Time-series ecological study conducted in Taubaté, Brazil. METHODS: Data on hospitalizations due to ischemic heart diseases (ICD I-20 to I-24) in the municipality of Taubaté (SP), Brazil, among adults of both sexes aged 40 years and over, from August 2011 to July 2012, were obtained from DATASUS. Fine particulate matter (PM2.5) concentrations were estimated from a mathematical model. Poisson regression was used in statistical analyses to estimate the relative risks of exposure to PM2.5 for both sexes and after stratification according to sex. The excess of hospitalizations and consequent excess expenditure for the healthcare system were calculated. RESULTS: There were 1040 admissions, among which 382 had ischemic heart diseases (257 males). Themean PM2.5 concentration was 13.2 µg/m3 (SD = 5.6). Significant effects from exposure were noted 4and 5 days after exposure (lag 4 and lag 5) for both sexes and for male sex; for female sex, the effect was 2 days after exposure (lag 2). There were 59 excess hospitalizations for an increase in PM2.5 concentration of 5 µg/m3 and excess expenditure of US$ 150,000 for the National Health System. CONCLUSIONS: An excess of hospital admissions due to ischemic heart disease, with excess expenditure, was identified consequent to PM2.5 exposure.

Fatores socioeconômicos aumentam os efeitos nocivos da poluição atmosférica e da temperatura na mortalidade / Socioeconomic factors increase the adverse effects of air pollution and temperature on mortality

RESUMO: Objetivo: Verificar os efeitos do PM2,5 e da temperatura na mortalidade por doenças cardiovasculares segundo status socioeconômico e proximidade do tráfego. Método: Utilizaram-se séries temporais por meio da classe dos modelos aditivos generalizados com a opção de regressão de Poisson, a 5% de significância. Analisou-se interação entre a proximidade do tráfego e o status socioeconômico por meio de estratificação. Aproximidade do tráfego foi dividida em maior e menor que 150 m de distância. O status socioeconômico no entorno residencial foi categorizado em Alto e Baixo a partir da mediana (3,9%). Calculou-se o percentual de risco relativo (%RR) dos óbitos por doenças cardiovasculares para cada aumento linear de 10 µg/m3 nos níveis de PM2,5 e 1ºC na temperatura máxima. Resultados: A mortalidade por doenças cardiovasculares apresentou %RR 1,64 (IC95% -0,03; 3,33) relacionada à temperatura máxima e %RR 4,60 (IC95% 0,78; 8,56) relacionada ao PM2,5, em áreas com alta exposição ao tráfego. Em áreas com condições de vida precárias, observou-se %RR 1,34 (IC95% -0,31; 3,01) relacionada à temperatura máxima e %RR 3,95 (IC95% -0,27; 8,34) associada ao PM2,5. Conclusão: Áreas com condições de vida precárias e com alta exposição ao tráfego apresentaram maior risco de mortalidade por doenças cardiovasculares relacionados à temperatura e ao PM2,5.

ABSTRACT: Objective: To verify the effects of PM2.5 and temperature on mortality due to cardiovascular diseases according to socioeconomic status and traffic proximity. Method: Time series were used, using the generalized additive models with the Poisson regression option, at 5% significance level. Interactionbetween proximity of traffic and socioeconomic status was analyzed through stratification. The proximity to the traffic was divided into distances up to 150m or over 150m. Socioeconomic status in the residential environment was categorized as high and low based on the median (3.9%). The relative risk percentage (%RR) of cardiovascular disease deaths was calculated for each linear increase of 10 µg/m3 at PM2.5 and 1ºC at the maximum temperature. Results: Mortality due to cardiovascular diseases presented %RR 1.64 (95%CI -0.03; 3.33), related to the maximum temperature and %RR 4.60 (95%CI 0.78; 8.56) related to PM2.5, in areas with high traffic exposure. In areas with poor living conditions, %RR 1.34 (95%CI -0.31; 3.01) was observed, related to maximum temperature and RR% 3.95 (95%CI -0.27; 8.34) associated with PM2.5. Conclusion: Areas with poor living conditions and high-exposure to vehicular traffic had an increased risk of cardiovascular disease mortality related to high temperature and PM2.5.

Exposure to NO2 and children hospitalization due to respiratory diseases in Ribeirão Preto, SP, Brazil / Exposição ao NO2 e internações por doenças respiratórias em crianças em Ribeirão Preto, SP, Brasil

Abstract The effects of exposure to air pollutants on human health are mainly reflected in respiratory diseases in children and elderly ones. An ecological time series study was carried out in Ribeirão Preto/SP data to examine the role of exposure to air pollutants and hospital admissions due to respiratory diseases in children under 10 years old. The study period was between January, 2011 and December, 2013. Particulate Matter (PM10), Nitrogen dioxide (NO2), and ozone (O3), temperature and air relative humidity, were analyzed to estimate the association with hospital admissions using a generalized linear model of Poisson's regression with lags of zero up to seven days after exposure to pollutants, adjusted by the day of the week, seasonality and effective temperature. The significance level adopted was p < 0.05. NO2, when analyzed in single pollutant model shown to be significant at lag 2 and 3 and when analyzed in the multi-pollutant model it shown to be significant at lags 2 up to 5, and lag 7 with relative risk between 1.05 and 1.09 per 10 μg/m3 increase in NO2 concentration, with an excess of 150 hospital admission and substantial increase in costs to Public Health System. The data enable the local health managers can take action to minimize these effects.

Resumo Os efeitos da exposição aos poluentes do ar sobre a saúde humana são principalmente refletidos nas doenças respiratórias, em crianças e idosos. Este estudo, do tipo ecológico de séries temporais, foi realizado em Ribeirão Preto/SP para examinar o papel da exposição a poluentes do ar e internações hospitalares por doenças respiratórias em crianças de até 10 anos de idade. O período de estudo foi entre 01.01.2011 e 31.12.2013. Material partículado (PM10), dióxido de nitrogênio (NO2) e ozônio (O3), temperatura e umidade relativa do ar foram analisadas para estimar a associação com internações hospitalares usando um modelo linear generalizado da regressão de Poisson com defasagens de zero até sete dias após a exposição, ajustado pelo dia da semana, sazonalidade e temperatura efetiva. Foi adotado alfa = 0,05. NO2 quando analisado no modelo unipoluente mostrou significância nos lags 2 e 3 e quando avaliado no modelo multi-poluente foi significativo nos lags 2 até 5, e lag 7, com risco relativo entre 1,05 e 1,09 por 10 μg/m3 de aumento em sua concentração, com excesso de 150 internações e aumento substancial dos custos para o sistema de saúde pública. Os dados permitem que o gestor local de saúde possa tomar medidas para minimizar estes efeitos.

Efeitos da exposição a poluentes do ar na saúde das crianças de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil / Efectos de la exposición a contaminantes del aire en la salud de los niños de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil / Effects of exposure to air pollutants on children's health in Cuiabá, Mato Grosso State, Brazil

Exposição a poluentes do ar, que costumam ser quantificados por agências ambientais que não estão presentes em todos os estados, pode estar associada a internações por doenças respiratórias de crianças. Foi desenvolvido um estudo ecológico de séries temporais com dados referentes às internações por algumas doenças respiratórias de crianças menores de dez anos de idade, em 2012, na cidade de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil. Os níveis médios de material particulado fino (PM2,5) foram estimados por modelo matemático, os dados de temperatura mínima e umidade relativa do ar foram obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia, e número de focos de queimadas do Sistema de Informações Ambientais. A abordagem estatística utilizou o modelo aditivo generalizado da regressão de Poisson com defasagens de 0 a 7 dias. Foram estimados os custos financeiros e aumentos do número de internações decorrentes de elevações de PM2,5. Foram 565 internações (média de 1,54/dia; DP = 1,52) e concentração de PM2,5 de 15,7µg/m3 (DP = 3,2). Foram encontradas associações entre exposição e internações no segundo semestre, nos lags 2 e 3, e quando analisado o ano todo, no lag 2. Uma elevação de 5µg/m3 do PM2,5 implicou o aumento de 89 internações e custos acima dos R$ 95 mil para o Sistema Único de Saúde. Dados estimados por modelo matemático podem ser utilizados em locais onde não há monitoramento de poluentes.

La exposición a contaminantes del aire, que suelen ser cuantificados por agencias ambientales que no están presentes en todos los estados, puede estar asociada a internamientos por enfermedades respiratorias de niños. Se desarrolló un estudio ecológico de series temporales con datos referentes a los internamientos por algunas enfermedades respiratorias de niños menores de 10 años de edad, en 2012, en la ciudad de Cuiabá, Mato Grosso, Brasil. Los niveles medios de material particulado fino (PM2,5) se estimaron mediante un modelo matemático, los datos de temperatura mínima y humedad relativa del aire se obtuvieron del Instituto Nacional de Meteorología, y el número de focos de incendios del Sistema de Información Ambiental. El enfoque estadístico usó el modelo aditivo generalizado de la regresión de Poisson con desfases de 0 a 7 días. Se estimaron los costes financieros y aumentos del número de internamientos derivados de elevaciones de PM2,5. Fueron 565 internamientos (media de 1,54/día; DE = 1,52) y concentración de PM2,5 de 15,7µg/m3 (DE = 3,2). Se encontraron asociaciones entre exposición e internamientos en el segundo semestre, en los lags 2 y 3, y cuando se analizó todo el año, en el lag 2. Una elevación de 5µg/m3 del PM2,5 implicó el aumento de 89 internamientos y costes por encima de los BRL 95 mil para el Sistema Único de Salud. Los datos estimados por el modelo matemático pueden ser utilizados en lugares, donde no existe un monitoreo de contaminantes.

Exposure to air pollutants, usually measured by environmental agencies that are not present in all states, may be associated with respiratory admissions in children. An ecological time series study was conducted with data on hospitalizations due to selected respiratory diseases in children under 10 years of age in 2012 in the city of Cuiabá, Mato Grosso State, Brazil. Mean levels of fine particulate matter (PM2.5) were estimated with a mathematical model, data on low temperatures and relative humidity were obtained from the Brazilian National Institute of Meteorology, and the numbers of brush burnings were obtained from the Environmental Information System. The statistical approach used the Poisson regression generalized additive model with lags of 0 to 7 days. The financial costs and increases in hospitalizations due to increments in PM2.5 were estimated. There were 565 hospitalizations (mean 1.54 admissions/day; SD = 1.52), and mean PM2.5 concentration was 15.7µg/m3 (SD = 3.2). Associations were observed between exposure and hospitalizations in the second semester at lags 2 and 3, and at lag 2 when the entire year was analyzed. An increment of 5µg/m3 in PM2.5 was associated with an increase of 89 hospitalizations and costs exceeding BRL 95,000 (≈ USD 38,000) for the Brazilian Unified National Health System. Data estimated by mathematical models can be used in locations where pollutants are not monitored.

Air pollution and risk of hospitalization for epilepsy: the role of farm use of nitrogen fertilizers and emissions of the agricultural air pollutant, nitrous oxide / Poluição do ar e risco de hospitalização por epilepsia: o papel do uso agrícola de fertilizantes nitrogenados e as emissões de poluente atmosférico agrícola, óxido nitroso

ABSTRACT The link between various air pollutants and hospitalization for epilepsy has come under scrutiny. We have proposed that exposure to air pollution and specifically the pervasive agricultural air pollutant and greenhouse gas, nitrous oxide (N2O), may provoke susceptibility to neurodevelopmental disorders. Evidence supports a role of N2O exposure in reducing epileptiform seizure activity, while withdrawal from the drug has been shown to induce seizure-like activity. Therefore, we show here that the statewide use of anthropogenic nitrogen fertilizers (the most recognized causal contributor to environmental N2O burden) is significantly negatively associated with hospitalization for epilepsy in all three pre-specified hospitalization categories, even after multiple pollutant comparison correction (p<.007), while the other identified pollutants were not consistently statistically significantly associated with hospitalization for epilepsy. We discuss potential neurological mechanisms underpinning this association between air pollutants associated with farm use of anthropogenic nitrogen fertilizers and hospitalization for epilepsy.

RESUMO A ligação entre vários poluentes do ar e a hospitalização por epilepsia tem sido examinada. Propusemos que a exposição à poluição do ar, especificamente ao poluente atmosférico generalizado e ao gás de efeito estufa, o óxido nitroso (N2O), poderiam fomentar a susceptibilidade a distúrbios do desenvolvimento neurológico. A evidência apoia o papel da exposição ao N2O na redução da atividade convulsiva epileptiforme, enquanto mostra que a retirada do fármaco induz atividade pseudo-convulsiva. Portanto, mostramos aqui que o uso a nível estatal de fertilizantes nitrogenados antropogênicos (o agente causal mais reconhecido para a carga ambiental de N2O) está significativa e negativamente associado à hospitalização por epilepsia nas três categorias de hospitalização pré-especificadas, mesmo após a correção de comparação de poluentes múltiplos (p <0,007 ), enquanto os outros poluentes identificados não foram consistentemente associados de forma estatística com a hospitalização por epilepsia. Discutimos possíveis mecanismos neurológicos subjacentes a esta associação entre poluentes atmosféricos associados ao uso agrícola de fertilizantes nitrogenados antropogênicos, e hospitalização por epilepsia.

Salud ambiental, vigilancia y monitoreo de la calidad de aire: Contaminante atmosférico: Monóxido de carbono / Environmental health and air quality monitoring: Air pollutant: Carbon monoxide

El monóxido de carbono es un gas tóxico, inodoro e incoloro que se forma por la combustión incompleta de hidrocarburos como gas o kerosene. Las fuentes pueden ser estufas, calefones, braseros, calderas y hornos en malas condiciones de mantenimiento, así como los escapes de automóviles. Las viviendas o escuelas cercanas a calles de alto tránsito pueden estar también expuestas. Es importante señalar que es además uno de los componentes del humo del tabaco. La exposición al monóxido de carbono en el interior de los hogares produce una intoxicación de características graves e incluso con altos niveles de mortalidad. Respecto de la exposición en el aire exterior, las concentraciones más altas normalmente se miden cerca de las vías de transito principales, dado que los vehículos son la principal fuente de CO. se presentan una serie de gráficos que permiten observar los valores de monóxido de carbono registrados en la Ciudad de Buenos Aires. Dichos registros son obtenidos en las tres estaciones de Monitoreo de Calidad del Aire que posee la Ciudad (Estación La Boca, Parque Centenario y Córdoba), las cuales registran las concentraciones de éste contaminante en forma continua (24 horas diarias, los 365 días del año) mediante métodos homologados internacionalmente. (AU)

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.

Principal components and generalized linear modeling in the correlation between hospital admissions and air pollution / Componentes principais e modelagem linear generalizada na associação entre atendimento hospitalar e poluição do ar

OBJECTIVE To analyze the association between concentrations of air pollutants and admissions for respiratory causes in children. METHODS Ecological time series study. Daily figures for hospital admissions of children aged < 6, and daily concentrations of air pollutants (PM10, SO2, NO2, O3 and CO) were analyzed in the Região da Grande Vitória, ES, Southeastern Brazil, from January 2005 to December 2010. For statistical analysis, two techniques were combined: Poisson regression with generalized additive models and principal model component analysis. Those analysis techniques complemented each other and provided more significant estimates in the estimation of relative risk. The models were adjusted for temporal trend, seasonality, day of the week, meteorological factors and autocorrelation. In the final adjustment of the model, it was necessary to include models of the Autoregressive Moving Average Models (p, q) type in the residuals in order to eliminate the autocorrelation structures present in the components. RESULTS For every 10:49 μg/m3 increase (interquartile range) in levels of the pollutant PM10 there was a 3.0% increase in the relative risk estimated using the generalized additive model analysis of main components-seasonal autoregressive – while in the usual generalized additive model, the estimate was 2.0%. CONCLUSIONS Compared to the usual generalized additive model, in general, the proposed aspect of generalized additive model − principal component analysis, showed better results in estimating relative risk and quality of fit. .

OBJETIVO Analisar a associação entre concentrações dos poluentes atmosféricos e atendimentos diários por causas respiratórias em crianças. MÉTODOS Estudo ecológico de série temporal. Foram analisadas as contagens diárias de admissões hospitalares de crianças < 6 anos e as concentrações diárias de poluentes atmosféricos (PM10, SO2, NO2, O3 e CO), na Região da Grande Vitória, ES, de janeiro de 2005 a dezembro de 2010. Foram combinadas duas técnicas para a análise estatística: modelo de regressão de Poisson em modelos aditivos generalizados e análise de componentes principais. Essas técnicas complementaram-se e forneceram estimativas mais expressivas na estimação do risco relativo. Os modelos foram ajustados para efeitos da tendência temporal, sazonalidade, dias da semana, fatores meteorológicos e autocorrelação. No ajuste final do modelo, foi necessária a inclusão de modelos do tipo Autoregressive Moving Average Models (p,q) nos resíduos, para eliminar as estruturas de autocorrelação presente nas componentes. RESULTADOS O aumento de 10.49 μg/m3 (intervalo interquartílico) nos níveis do poluente PM10 resultou num aumento de 3,0% do valor do risco relativo estimado por meio do modelo aditivo generalizado – análise de componentes principais-sazonal autorregressivo –, enquanto no modelo aditivo generalizado usual a estimativa foi de 2,0%. CONCLUSÕES Em comparação ao modelo aditivo generalizado usual, em geral, a vertente proposta do modelo aditivo generalizado – análise de componentes principais apresentou melhores resultados na estimativa do risco relativo e na qualidade do ajuste. .

Occupational exposure to air pollutants: particulate matter and respiratory symptoms affecting traffic-police in Bogotá / Exposición ocupacional a contaminantes atmosféricos: material particulado y síntomas respiratorios en policías de tránsito de Bogotá

Objectives Quantifying personal exposure to particles less than 10 micrometres in diameter (PM10) and determining the prevalence of respiratory symptoms in traffic-police officers working in Bogotá's metropolitan area. Methods This was a cross-sectional study of 574 traffic-police officers divided into two groups (477 traffic-police and 97 police working in an office). They were given a questionnaire inquiring about respiratory symptoms, toxicological medical evaluation, lung function tests and personal PM10 monitoring. The differences between groups were found using stratified analysis (i.e. comparing odds ratios). Multivariate analysis of factors related to symptoms and diagnosis of respiratory alteration was also performed. Results Respiratory symptoms concerned a higher prevalence of cough, expectoration and rhinosinusitis in the traffic-police group. Medical examination revealed that the traffic-police group had higher nasal irritation prevalence; lung function tests showed no difference. Mean PM10 levels were higher for the traffic-police group (139.4 μg/m³), compared to the office work group (86.03 μg/m³). Discussion PM10 values in both groups did not exceed allowable limits for respirable particles in the workplace according to ACGIH standards. Traffic-police exposed to air pollution had an increased risk of developing respiratory symptoms and signs, thereby agreeing with the results of this and other studies. Personal monitoring is a valuable tool when quantifying the concentration of PM10to which an individual has been exposed during a normal workday. This study contributes towards further research in to the effects of PM10 in populations at risk.

Objetivos Cuantificar la exposición personal a partículas menores de 10 micras (PM10) y determinar la prevalencia de síntomas respiratorios en policías de tránsito que trabajan en el área metropolitana de Bogotá. Métodos Estudio transversal de 574 policías divididos en dos grupos (477 policías de tránsito y 97 policías de oficina). Se les aplicó cuestionario sobre síntomas respiratorios, evaluación médica toxicológica, pruebas de función pulmonar y monitoreo personal a PM10. Las diferencias entre los grupos se hallaron mediante análisis estratificado y calculo Odds Ratio. Se realizó análisis multivariado de factores relacionados con los síntomas y diagnósticos de alteración respiratoria. Resultados Síntomas respiratorios como tos, expectoración y rinosinusitis tuvieron mayor prevalencia en los policías de tránsito. El examen médico mostró mayor prevalencia de signos de irritación nasal en los policías de tránsito. Pruebas de función pulmonar no mostraron diferencias. Los niveles promedio de PM10 fueron mayores en el grupo de tránsito (139,4 g/m³) comparados con el de oficina (86,03 g/m³). Discusión Los valores de PM10 en ambos grupos no exceden los límites permisibles de partículas respirables en el lugar de trabajo por la ACGIH. Los policías de tránsito expuestos a la contaminación del aire tienen mayor riesgo de desarrollar síntomas y signos respiratorios, como lo muestran este y otros estudios. El monitoreo personal es una herramienta valiosa para cuantificar la concentración de PM10a la cual un individuo está expuesto durante la jornada laboral. Este estudio contribuye a una mayor investigación sobre los efectos de PM10 en las poblaciones en riesgo.

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.

Polución por material particulado fino (PM 2.5) incrementa las hospitalizaciones por insuficiencia cardiaca / Small particle air pollution (PM2.5) leads to an in crease in hospitalization rate for congestive heart failure

Antecedentes: Estudios recientes han reportado una asociación entre la contaminación ambiental por material particulado (PM) y el riesgo de hospitalizaciones de pacientes con insuficiencia cardiaca (IC). La región metropolitana de nuestro país constituye un área geográfica en la cual la contaminación es especialmente relevante, asociándose a incrementos periódicos en la morbimortalidad por causa respiratoria. Sin embargo el efecto de la polución por PM en la morbilidad de pacientes con IC no ha sido evaluado en forma sistemática. Objetivo: Evaluar la asociación entre el PM fino y las hospitalizaciones por IC descompensada en hospitales pertenecientes al registro ICARO del área metropolitana. Métodos: Estudio prospectivo. Entre enero 2002 a diciembre de 2008 se recolectaron las fichas médicas de 529 pacientes residentes de Santiago hospitalizados por IC descompensada. Las variables meteorológicas y de contaminación fueron obtenidas de la red MACAM. Para estudiar la asociación entre las hospitalizaciones y los niveles de contaminación (PM10 y PM2,5), se aplicó un diseño de Casos cruzados estratificado por tiempo (Time-stratified Case-crossover), controlando por temperatura y punto de rocío. El impacto de los niveles de contaminación en el número de hospitalizaciones se evaluó asumiendo una latencia en el efecto de la polución de 0 a 10 días. Resultados: La edad media de la población en estudio fue de 73.8 años. La etiología más frecuente fue isquémica (27 por ciento) e hipertensiva (27 por ciento). Un 73.2 por ciento de los pacientes eran hipertensos y 32.6 por ciento tenían antecedentes de diabetes mellitus. Se observó un aumento en la admisión por IC descompensada en pacientes de ambos sexos, menores de 74 años, con desde un 22.7 por ciento (p=0.03) por cada incremento en 10 ug/m3 de PM2.5 calculado con media móvil, cuatro días después de la exposición hasta un 44.8 por ciento (p=0.006) a 10 días de la exposición. Los pacientes con antecedentes de ...

Background: Recent studies have reported an increase risk of hospitalization in patients with congestive heart failure (CHF) in association with air pollution by small particles. The Metropolitan region in Chile is characterized by high pollution indexes which are related to increased mortality from respiratory diseases. No systematic evaluation of the effect of particle pollution upon morbidity in patients with CHF is available. Aim. To evaluate the association between fine particle pollution and hospitalization rate for decompensated CHF in hospitals participating in the ICARO registry of CHF in the Metropolitan area of Santiago. Methods. In a prospective design the clinical records of 529 patients who were hospitalized for decompensated CHF from Jan 2002 to Dec 2008 were analyzed Meteorological and pollution indexes were obtained from de MACAM monitoring network. A time stratified case cross-over design was used to study the association between hospitalization rate and pollution indexes (PM10 and PM25. Data was controlled for temperature and "punto de rocío" . A 0 to 10 day latency period was estimated to evaluate the influence of pollution on hospitalization rate. Results. The mean age of patients was 73.8 years. Etiologies for CHF included ischemic heart disease (27 percent) and hypertensive heart disease (27 percent). 73.2 percent of patients were hypertensives and 32.6 percent had evidence of DM. Hospitalization rate for CHF in men or women > 74 years of age increased from 22.7 percent 4 days after exposure to 44.8 percent 10 days after exposure (p=0.006). Diabetic patients were more susceptible to hospitalization with an 18 percent increased rate for each 10ug/m3 PM2.5 concentration at 8 days after exposure. Male and female hypertensive patients <74 years of age were also susceptible with a 28 percent (2.1 to 43/5 percent, CI) increase in hospitalization rate at 5 days after exposure. Conclusion: Patients with CHF who are diabetics or hy...

Percepción de riesgo a la salud por contaminación del aire en adolescentes de la Ciudad de México / Perception of health risks due to air pollution in adolescents in Mexico City

OBJETIVO: Analizar las relaciones que se establecen entre contaminación del aire y salud-enfermedad-muerte en una muestra de estudiantes de la Ciudad de México. MATERIAL Y MÉTODOS: Se realizó una encuesta a 1 274 alumnos de secundaria de 14 escuelas en cinco zonas del Distrito Federal, entre marzo y abril de 2003. Muestreo polietápico de áreas geoestadísticas básicas (AGEB). RESULTADOS: El 84.4 por ciento considera alta o muy alta la contaminación del aire en la Ciudad de México, que disminuye al aproximarse al espacio más inmediato del alumno. Los riesgos a la salud van desde efectos en la salud respiratoria, 66.9 por ciento, a otras consecuencias en la vida diaria, 2.2 por ciento. Los predictores de percibir la contaminación como grave/muy grave son: a) que la asocien con la posibilidad de causar la muerte (RM= 1.35, IC 95 por ciento= 1.02-1.77), y b) asistencia a escuelas en la zona de La Merced (RM= 2.23, IC 95 por ciento= 1.56-3.21). CONCLUSIONES: Los determinantes de la percepción para esta población de adolescentes son: género, zona de ubicación de la escuela y las diferencias en la calidad del aire percibidas en la ciudad/colonia/plantel educativo. Lo anterior permite sugerir que en la política ambiental debe incorporarse el componente de la focalización, de tal manera que los programas ambientales sean más eficientes en el ámbito local.

OBJECTIVE: Analyze the relations established between air pollution and health-disease-death in a sample of students in Mexico City. MATERIAL AND METHODS: Survey of 1274 students from 14 secondary schools in five areas in Mexico City was conducted between March and April of 2003. We used a multi-stage sampling, based in a basic geostatistical areas (AGEB). RESULTS: A total of 84.4 percent believed that Mexico City has a high, or very high air pollution; that valuation decreases as it approaches the most immediate place in which the students live. The health risks range from effects on respiratory health, 66.9 percent, to other effects on daily life, 2.2 percent. The predictors that air pollution is perceived as serious/very serious are: 1) that they associate it with the possibility of causing death (OR= 1.35, 95 percent CI=1.02-1.77), and 2) that they attend schools located in the La Merced zone, (OR= 2.23, 95 percent CI= 1.56-3.21). CONCLUSIONS: Determinants of perception, such as gender, zone where the school is located and the differences in air quality perceived in the city/area/schools, suggest that focalizing components must be involved in environmental policies, in order to make environmental programs more effective at the local level.

Efecto del tiempo de exposición a PM10 en las urgencias por bronquitis aguda / Effect of exposure time to PM10 on emergency admissions for acute bronchitis

Este trabajo analiza el efecto de las horas de exposición a PM10 en las urgencias diarias por bronquitis aguda, controlando por temperatura y humedad. El estudio fue realizado en seis sectores de la ciudad de Santiago, Chile, durante el período de invierno de los años 2002 al 2004, para lactantes (< 1 año) y adultos mayores (> 65 años). Analizamos el retraso de la respuesta mediante una función polinomial distributiva (pdl), incluida en un modelo lineal generalizado (GLM-pdl), y la estructura del efecto de la exposición, mediante modelos aditivos generalizados (GAM), utilizando regresión spline como técnica de estimación. Los resultados mostraron que al cuarto día de retardo, el efecto de la exposición fue mayor, especialmente en lactantes, y varió en la medida que incrementó la concentración atmosférica de PM10. El efecto de las horas de exposición a PM10 mostró una variación significativa, según el sector geográfico. Al estimar linealmente este efecto en el sector Oeste, notamos que el incremento de consultas diarias en lactantes fue de 3 por ciento por cada hora de exposición sobre os 150µg/m³.

To study the health effect of air pollution, measured as particulate matter greater than 10mm in diameter (PM10), we analyzed the effect of daily hours of exposure on the number of urgency admissions for acute bronchitis, adjusting for temperature and humidity on the same day. The study was conducted in six regions of Santiago, Chile, during the winter of years 2002 to 2004, for infants and elders. The delay between pollution time series and disease was modeled using a polynomial distributed lag (PDL) function included in a generalized linear model. The linearity assumption was evaluated using a smooth-spline model approach. The highest effect for exposure to PM10 was detected with 4 days of delay. For both groups, the effect of temperature was linear, but that of humidity was not. Air pollution effect varied according to level of exposure and geographic region, increasing by 3 percent the total number of infant emergency consultations for each hour of exposure to levels greater than 150µg/m³. The study thus showed a significant impact of air pollution on population health.

Polución del aire y enfermedades respiratorias / Respiratory harm related to atmospheric air pollution

En este artículo se resumen los principales conceptos sobre la fisiopatogenia del daño respiratorio consecutivo a la contaminación ambiental atmosférica de acuerdo al tipo, estado y tamaño de las diferentes sustancias involucradas; así como la evidencia de asociación causal documentada en Latinoamérica -en general a través de estudios ecológicos de geo-referenciamiento y/o series temporales- entre elevaciones agudas de los niveles de polución ambiental y aumentos agudos de la morbilidad, mortalidad o del consumo de servicios de salud.