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Poluição atmosférica e doenças respiratórias em crianças na cidade de Curitiba, PR

Resumos

OBJETIVO: Investigar os efeitos causados pela poluição atmosférica na morbidade por doenças respiratórias em crianças entre 1999 e 2000. MÉTODOS: Foram obtidos os dados diários de atendimentos por doenças respiratórias para crianças em unidades de saúde no Sistema Único de Saúde (SUS) no município de Curitiba, PR, Brasil. Níveis diários de material particulado, fumaça, dióxido de nitrogênio e ozônio foram obtidos com o Instituto Ambiental do Paraná e Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento, organização não governamental. Dados diários de temperatura e umidade relativa do ar foram fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Para verificar a relação existente entre doenças respiratórias e poluição atmosférica, utilizou-se o modelo aditivo generalizado de regressão de Poisson, tendo como variável dependente o número diário de atendimentos por doenças respiratórias e, como variáveis independentes, as concentrações médias diárias dos poluentes atmosféricos. A análise foi ajustada para sazonalidade de longa duração (número de dias transcorridos), sazonalidade de curta duração (dias da semana), temperatura mínima e umidade média. O nível de significância alfa=5% foi adotado em todas as análises . RESULTADOS: Todos os poluentes investigados apresentaram efeitos sobre as doenças respiratórias de crianças. Um aumento de 40,4 µg/m³ na média móvel de três dias de fumaça esteve associado a um aumento de 4,5% (IC 95% 1,5; 7,6) nas consultas por doenças respiratórias de crianças. CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que a poluição atmosférica promove efeitos adversos para a saúde das crianças, mesmo quando os níveis dos poluentes estão aquém do que determina a legislação.

Poluição do ar; Saúde infantil (saúde pública); Doenças respiratórias; Série de tempo


OBJECTIVE: To assess the effects of air pollution levels on respiratory morbidity among children from 1999 to 2000. METHODS: Daily records of health center attendance due to respiratory diseases among children were obtained from the public health system in Curitiba, State of Paraná, Brazil. Daily levels of particulate matter (PM10), smoke, NO2 and O3 were obtained from both Paraná State Environmental Institute and the Development Technology Institute, a non-governmental agency. Daily measurements of temperature and relative humidity were obtained from the National Institute of Meteorology. Generalized additive Poisson regression models were used to assess the relationship between respiratory diseases and air pollution, controlling for long-term seasonality using loess (a non-parametric smoothing function), weather and weekdays. A significance level of 5% was adopted in all the analyses. RESULTS: All pollutants presented an effect on respiratory diseases among children. An increase of 40,4 mg/m³ in the 3-day moving average of smoke was associated with an increase of 4.5% (95% CI: 1.5-7.6) in the attendance of children with respiratory diseases. CONCLUSION: The results suggest that air pollution promotes adverse effects on children's respiratory health even when pollutant levels are lower than the air quality standards.

Air pollution; Child health (public health); Respiratory diseases; Time series


ARTIGOS ORIGINAIS

Poluição atmosférica e doenças respiratórias em crianças na cidade de Curitiba, PR

Sonia Maria Cipriano BakonyiI; Inês Moresco Danni-OliveiraI; Lourdes Conceição MartinsII; Alfésio Luís Ferreira BragaIII

IDepartamento de Geografia. Universidade Federal do Paraná (UFPR). Curitiba, PR, Brasil

IILaboratório de Poluição Atmosférica Experimental. Faculdade de Medicina. Universidade de São Paulo. São Paulo, SP, Brasil

IIIPrograma de Pediatria Ambiental. Faculdade de Medicina. Universidade de Santo Amaro. São Paulo, SP, Brasil

Endereço para correspondência Endereço para correspondência Lourdes C Martins Rua Abraham Bloemaert, 126 Jd. das Vertentes 05541-320 São Paulo, SP, Brasil E-mail: lourdesc@usp.br

RESUMO

OBJETIVO: Investigar os efeitos causados pela poluição atmosférica na morbidade por doenças respiratórias em crianças entre 1999 e 2000.

MÉTODOS: Foram obtidos os dados diários de atendimentos por doenças respiratórias para crianças em unidades de saúde no Sistema Único de Saúde (SUS) no município de Curitiba, PR, Brasil. Níveis diários de material particulado, fumaça, dióxido de nitrogênio e ozônio foram obtidos com o Instituto Ambiental do Paraná e Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento, organização não governamental. Dados diários de temperatura e umidade relativa do ar foram fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Para verificar a relação existente entre doenças respiratórias e poluição atmosférica, utilizou-se o modelo aditivo generalizado de regressão de Poisson, tendo como variável dependente o número diário de atendimentos por doenças respiratórias e, como variáveis independentes, as concentrações médias diárias dos poluentes atmosféricos. A análise foi ajustada para sazonalidade de longa duração (número de dias transcorridos), sazonalidade de curta duração (dias da semana), temperatura mínima e umidade média. O nível de significância a=5% foi adotado em todas as análises .

RESULTADOS: Todos os poluentes investigados apresentaram efeitos sobre as doenças respiratórias de crianças. Um aumento de 40,4 µg/m3 na média móvel de três dias de fumaça esteve associado a um aumento de 4,5% (IC 95% 1,5; 7,6) nas consultas por doenças respiratórias de crianças.

CONCLUSÕES: Os resultados sugerem que a poluição atmosférica promove efeitos adversos para a saúde das crianças, mesmo quando os níveis dos poluentes estão aquém do que determina a legislação.

Descritores: Poluição do ar, efeitos adversos. Saúde infantil (saúde pública). Doenças respiratórias. Série de tempo.

INTRODUÇÃO

Os problemas provenientes da poluição atmosférica começaram a ser considerados como uma questão de saúde pública a partir da Revolução Industrial, quando teve início o sistema de urbanização hoje conhecido. Na década de 80, a taxa de urbanização brasileira atingiu a marca de 68,9%. Nessa ocasião, o crescimento populacional da região metropolitana de Curitiba foi de 5,8% ao ano, bem maior que as demais regiões metropolitanas brasileiras.11,14

Embora esse crescimento tenha diminuído na década seguinte (3% ao ano), a cidade de Curitiba não saiu ilesa desse processo. Hoje, esse fato pode ser percebido por meio de diversos fatores, sendo um deles a qualidade do ar e sua possível repercussão nas doenças respiratórias.

A poluição atmosférica tem afetado a saúde da população, mesmo quando seus níveis encontram-se aquém do que determina a legislação vigente. As faixas etárias mais atingidas são as crianças3,4,8 e os idosos,2,9,12,13 grupos bastante suscetíveis aos efeitos deletérios da poluição. Alguns estudos mostraram uma associação positiva entre a mortalidade e também entre a morbidade devido a problemas respiratórios em crianças.3,4,8

A carência de informações no que se refere à relação poluição atmosférica e doenças respiratórias na cidade instigou a verificação dessa relação. Assim, o objetivo do presente estudo foi verificar a relação existente entre os poluentes atmosféricos e a morbidade por doenças do aparelho respiratório na população infantil.

MÉTODOS

Este trabalho é um estudo ecológico de séries temporais, realizado no município de Curitiba, Estado do Paraná.10 Os dados diários dos atendimentos ambulatoriais nas unidades de saúde do município foram obtidos na Secretaria Municipal da Saúde, e se referem aos atendimentos de crianças na faixa etária de 0 a 14 anos. O período analisado foi de primeiro de janeiro de 1999 a 31 de dezembro de 2000. As doenças respiratórias foram codificadas de acordo com a 9ª Revisão da Classificação Internacional de Doenças (CID-9 460 a 519).

Os dados sobre os níveis diários de material particulado (PM10) e fumaça, medidos em uma estação (Praça Rui Barbosa), foram fornecidos pelo Instituto Ambiental do Paraná (IAP). Já os dados referentes ao dióxido de nitrogênio (NO2) e o ozônio (O3), medidos em duas estações (Cidade Industrial de Curitiba e Santa Cândida, bairro residencial), foram fornecidos pelo Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento (Lactec). As médias dos 24 valores horários de NO2, PM10 e fumaça e a maior máxima horária de O3 foram consideradas como representativas da concentração diária dos poluentes.5 Braga et al3 (1999) mostraram que as médias dos valores diários dos poluentes em cada estação de monitoramento representam, de forma adequada, os níveis médios dos poluentes na cidade de São Paulo. Com base nesse estudo, foi calculada a média dos poluentes NO2 e O3 medidos nas duas estações como representativa da cidade.

Os dados atmosféricos foram obtidos da Estação Meteorológica do Centro Politécnico/Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), localizada a cerca de 6 km do centro da cidade de Curitiba. A partir dos dados das 9, 15 e 21 horas, pôde-se obter os valores referentes às médias diárias da umidade relativa do ar e da temperatura mínima de 1999 a 2000.

Foram calculadas estatísticas descritivas para todas as variáveis incluídas no estudo. O coeficiente de correlação de Pearson foi calculado entre os poluentes atmosféricos, o número de atendimentos diários nas unidades de saúde e ainda entre as variáveis atmosféricas, a fim de que se pudesse verificar se esses dados estavam linearmente associados.

O número de atendimentos ambulatoriais diários por doenças respiratórias (CID-9 entre 460 e 519) em crianças foi considerado variável dependente e os níveis médios diários dos poluentes PM10, fumaça, O3 e o NO2 as variáveis independentes. As variáveis de controle foram o número de dias transcorridos (t=1, 2, 3, ...., N; onde N é o último dia da série), para ajuste de sazonalidade de longa duração; dias da semana (variável indicadora), para ajuste de sazonalidade de curta duração; a temperatura mínima diária (°C) e a umidade relativa do ar (%), ambas para controle de efeito meteorológico.

O número diário de atendimentos por doenças respiratórias em crianças é um evento de contagem e, por isso, apresenta distribuição de Poisson. Como as relações entre a variável dependente e as variáveis de controle não são necessariamente lineares, é importante a adoção de um modelo de regressão que permita estimar essas relações de forma mais adequada. Para satisfazer esses dois princípios, foram adotados modelos aditivos generalizados (MAG)6 de regressão de Poisson com funções não paramétricas de alisamento (loess).6

Para controle de sazonalidade de longa duração, foi utilizada a função loess para remover os padrões sazonais básicos de longa duração, eliminando a variabilidade devido ao acaso. O parâmetro de alisamento para dias transcorridos foi escolhido de forma a obter a minimização da autocorrelação dos resíduos dos modelos. Para controle de sazonalidade de curta duração, adotou-se uma variável indicadora para dias da semana. Assumiu-se uma relação linear entre a variável dependente e poluentes atmosféricos, temperatura mínima e umidade média.

As manifestações biológicas dos efeitos da poluição sobre a saúde, aparentemente, apresentam um comportamento que mostra uma defasagem em relação à exposição do indivíduo aos agentes poluidores,3 ou seja, os atendimentos efetuados em um determinado dia provavelmente estão relacionados à poluição do referido dia, mas também com a poluição existente em dias anteriores. Assim, optou-se por utilizar os valores diários e médias móveis de dois e três dias para os poluentes, onde, por exemplo, a média móvel de três dias é a média da poluição do dia em questão e dos dois dias anteriores.

Quando da definição do modelo de regressão final, estimou-se o aumento percentual no número de atendimentos por doenças respiratórias e seus respectivos intervalos de confiança para uma variação interquartil (a diferença entre o terceiro e o primeiro percentil) nas concentrações dos poluentes.

O nível de significância a=5% foi adotado em todas as análises de regressão. Os pacotes estatísticos utilizados foram o SPLUS for Windows versão 4.5 e o SPSS 10.0 for Windows.

RESULTADOS

Durante o período de estudo foram atendidas 81.229 crianças, por todas as causas respiratórias incluídas no Capítulo VIII do CID-9.

Pela Figura 1 pode-se observar que em 1999, o PM10 (150 µg/m3) ultrapassou o limite diário de qualidade do ar duas vezes, a fumaça, seis vezes e o O3 (160 µg/m3), duas vezes. O NO2 não ultrapassou o seu limite (320 µg/m3). Para o ano de 2000, o PM10 novamente ultrapassou o limite duas vezes, a fumaça apenas uma, e o NO2 e o O3 não ultrapassaram os limites aceitáveis da qualidade do ar definidos pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama).7


A Tabela 1 apresenta a estatística descritiva dos níveis diários dos poluentes do ar, temperatura mínima, umidade relativa do ar e doenças respiratórias.

Todos os poluentes atmosféricos estão positivamente correlacionados entre si (Tabela 2). A correlação mais acentuada se deu entre o PM10 e o NO2, indicando uma associação linear entre os poluentes.

Observa-se, também, uma relação inversamente proporcional entre os poluentes, a temperatura mínima e a umidade relativa do ar. Já para as doenças respiratórias verifica-se uma correlação positiva e estatisticamente significativa entre essas e PM10, fumaça e NO2. A única correlação estatisticamente não significativa foi com o O3.

A Tabela 3 apresenta os resultados dos modelos aditivos generalizados para o período em estudo. Pode-se observar que a associação entre a poluição do ar e atendimentos por doenças respiratórias foi estatisticamente significativa para o PM10, NO2 e fumaça, tanto para as concentrações diárias quanto para as médias móveis de dois e três dias. Para o O3, apenas a média móvel de três dias apresentou efeito estatisticamente significante. De maneira geral, os riscos relativos foram maiores para as médias móveis de três dias, o que mostra um efeito cumulativo da exposição aos poluentes do ar. No caso do O3, o efeito também foi crescente e cumulativo; porém, apenas a estimativa para a média móvel de três dias apresentou significância estatística.

A Figura 2 mostra o aumento percentual nos atendimentos ambulatoriais devido a aumentos de um interquartil nas médias móveis de três dias dos poluentes. Nota-se que, para esse período de defasagem, todos os poluentes apresentaram associação positiva e significante com o desfecho adotado.


DISCUSSÃO

Embora este seja um estudo ecológico,10 no qual a unidade de estudo é o grupo de indivíduos que pode representar um bairro, uma cidade ou até mesmo um país e não a observação individual, destaca-se que esses estudos têm-se mostrado eficientes no que se refere à abordagem dos efeitos da poluição sobre a saúde.1-4,8,9,12,13

A opção por se trabalhar com o número total de doenças respiratórias e não por patologia específica recaiu sobre a probabilidade de se diminuir a diversidade de diagnósticos entre os vários serviços que forneceram os dados originais. O uso de modelos de regressão cada vez mais sofisticados permitiu que fossem controlados com maior eficácia os fatores de confusão que poderiam interferir na análise dos dados. A opção do MAG para a análise deu-se pelo fato de esse modelo permitir que se ajustem funções não lineares para variáveis que apresentam esse comportamento. Utilizou-se a regressão de Poisson, por permitir que sejam analisados os dados de contagem como o número de atendimentos por doenças respiratórias.6

Associações positivas foram encontradas entre os poluentes MP, fumaça, NO2 e O3 e as doenças respiratórias em crianças de Curitiba. Esses efeitos são semelhantes aos encontrados em outras cidades do Brasil, em especial àqueles observados na cidade de São Paulo,3,4,8 tanto na diversidade de poluentes associados quanto na magnitude dos efeitos estimados.

O aumento da incidência de doenças respiratórias, nos períodos mais frios do ano, deve-se a dois fatores principais: as baixas temperaturas e os aumentos nas concentrações dos poluentes primários.1,2,12,13 O O3 é um poluente secundário que depende da presença de luz solar e de precursores com óxidos de nitrogênio e hidrocarbonetos.5 Invernos secos e com dias ensolarados propiciam todas as condições para elevação dos níveis desse agente fotoquímico, assim como acontece em outras estações do ano. Desse modo, o O3 não apresenta alta correlação com as outras variáveis analisadas no presente estudo, pois sua concentração não varia da mesma forma que outros poluentes primários. Apesar disso, sua atividade oxidante e capacidade de induzir processos inflamatórios dão a esse poluente o papel de vilão causador ou agravante de doenças respiratórias como tem sido reportado por outros estudos.4,8

O NO2 foi o único poluente atmosférico que não ultrapassou os limites estabelecidos da qualidade do ar, embora tenha sido correlacionado positivamente com as doenças respiratórias. Esse fato reforça a hipótese de que mesmo quando os poluentes não ultrapassam o limite permitido5 podem provocar efeitos nocivos à saúde. A associação entre poluição e mortalidade/morbidade não exibe um nível de segurança para os poluentes, ou seja, não foi caracterizado um nível seguro de poluição abaixo do qual não haveria efeito.3,9,12

Apesar das análises trabalharem com modelos que incluem um ou, no máximo, dois poluentes, é difícil atribuir a apenas um deles os efeitos deletérios da poluição do ar na saúde. A mistura desses elementos na atmosfera pode modificar toxicidades individuais, potencializando os efeitos individuais.

Com base nos resultados encontrados, pode-se inferir que os níveis de poluição do ar em Curitiba, apesar de não serem tão altos ou mesmo quando não ultrapassam o padrão de qualidade do ar, como no caso do NO2, interferem no perfil da morbidade respiratória da população infantil da cidade.

Espera-se que os resultados encontrados sejam úteis, pois permitem mensurar os riscos a que a população está exposta e fornecem subsídios para a elaboração de medidas que visem a minimizar esses riscos, contribuindo ainda com o planejamento de saúde ambiental ou urbana e no aperfeiçoamento de políticas públicas.

AGRADECIMENTOS

Ao Instituto Ambiental do Paraná e ao Instituto de Tecnologia para o Desenvolvimento, pelo fornecimento dos dados referentes aos poluentes do ar. À Secretaria Municipal da Saúde, pelo fornecimento dos dados referentes aos atendimentos diários por doenças respiratórias.

Recebido em 3/6/2003

Reapresentado em 8/1/2004

Aprovado em 15/3/2004

Baseado na dissertação de mestrado apresentada á Universidade Federal do Paraná, 2003.

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  • Endereço para correspondência
    Lourdes C Martins
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  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      18 Out 2004
    • Data do Fascículo
      Out 2004

    Histórico

    • Aceito
      15 Mar 2004
    • Recebido
      03 Jun 2003
    • Revisado
      08 Jan 2004
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