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Associação entre concentração de partículas finas na atmosfera e doenças respiratórias agudas em crianças

RESUMO

OBJETIVO

Analisar a associação entre a concentração de material particulado fino na atmosfera e atendimento hospitalar por doenças respiratórias agudas em crianças.

MÉTODOS

Estudo ecológico, realizado na Região da Grande Vitória, ES, no inverno (21 de junho a 21 de setembro de 2013) e no verão (21 de dezembro de 2013 a 19 de março de 2014). Foram avaliados dados de contagem diária de atendimentos ambulatoriais e hospitalizações por doenças respiratórias (CID-10) em crianças de zero a 12 anos em três hospitais da Região da Grande Vitoria. Para a coleta de material particulado fino foram utilizados amostradores portáteis de partículas instalados em seis locais na região estudada. O Modelo Aditivo Generalizado com distribuição de Poisson, ajustado para efeitos das covariáveis preditoras, foi utilizado para avaliar a relação entre os desfechos respiratórios e a concentração de material particulado fino.

RESULTADOS

O incremento de 4,2 µg/m3 (intervalo interquartílico) na concentração de material particulado fino aumentou em 3,8% e 5,6% o risco de atendimento ou internação, respectivamente, no mesmo dia e com seis dias de defasagem da exposição.

CONCLUSÕES

Foi identificada associação positiva entre atendimentos ambulatoriais e hospitalizações de crianças com até 12 anos devido a doenças respiratórias agudas e a concentração de material particulado fino na atmosfera.

Criança; Material Particulado; Efeitos Adversos; Poluição do Ar; Doenças Respiratórias; Epidemiologia

ABSTRACT

OBJECTIVE

To analyze the association between fine particulate matter concentration in the atmosphere and hospital care by acute respiratory diseases in children.

METHODS

Ecological study, carried out in the region of Grande Vitória, Espírito Santo, in the winter (June 21 to September 21, 2013) and summer (December 21, 2013 to March 19, 2014). We assessed data of daily count for outpatient care and hospitalization by respiratory diseases (ICD-10) in children from zero to 12 years in three hospitals in the Region of Grande Vitória. For collecting fine particulate matter, we used portable samplers of particles installed in six locations in the studied region. The Generalized Additive Model with Poisson distribution, fitted for the effects of predictor covariates, was used to evaluate the relationship between respiratory outcomes and concentration of fine particulate matter.

RESULTS

The increase of 4.2 µg/m3 (interquartile range) in the concentration of fine particulate matter increased in 3.8% and 5.6% the risk of medical care or hospitalization, respectively, on the same day and with six-day lag from the exposure.

CONCLUSIONS

We identified positive association between outpatient care and hospitalizations of children under 12 years due to acute respiratory diseases and the concentration of fine particulate matter in the atmosphere.

Child; Particulate Matter; Adverse Effects; Air Pollution; Respiratory Diseases; Epidemiology

INTRODUÇÃO

A poluição atmosférica está associada a agravos à saúde humana e à perda de qualidade de vida1616. Kelly FJ, Fussell JC. Size, source and chemical composition as determinants of toxicity attributable to ambient particulate matter. Atmos Environ. 2012;60:504-26. DOI:10.1016/j.atmosenv.2012.06.039
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. Os poluentes atmosféricos dividem-se em duas categorias: gases (O3, NO2, SO2, CO, por exemplo) e material particulado (MP), com diferentes granulometrias e composição química. Esses poluentes têm sido associados a efeitos adversos à saúde, mesmo em baixas concentrações99. Curtis L, Rea W, Smith-Willis P, Fenyves E, Pan Y. Adverse health effects of outdoor air pollutants. Env International. 2006;32(6):815-30. DOI:10.1016/j.envint.2006.03.012
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,1818. Provost EB, Chaumont A, Kicinski M, Cox B, Fierens F, Bernard A et al. Serum levels of club Cell secretory protein (Clara) and short- and long-term exposure to particulate air pollution in adolescents. Environ Int. 2014;68:66-70. DOI:10.1016/j.envint.2014.03.011
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, especialmente o MP, o responsável mais direto pelos agravos à saúde relacionados ao sistema respiratório2424. World Health Organization. WHO air quality guidelines: global update 2005: particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide. Geneva: World Health Organization; 2006.. O efeito danoso à saúde humana gerada pelo MP depende tanto de sua concentração no ar inalado como de sua granulometria e composição química. A composição química, granulometria e concentração do MP na atmosfera dependem, principalmente, das suas fontes, que podem ser naturais ou antropogênicas (indústrias de transformação, mineração, construção civil, emissões veiculares, entre outros), e da intensidade da emissão.

O MP é classificado em função do seu diâmetro aerodinâmico (varia de poucos nanômetros a100 µm)3. Além das partículas sedimentáveis (PS) que provocam incômodo, os MP inaláveis prejudiciais à saúde são divididos em três grupos: partículas com diâmetro menor ou igual a 10 µm (MP10), partículas finas com diâmetro menor ou igual a 2,5 µm (MP2,5), e partículas ultrafinas, com diâmetro menor ou igual a 0,1 µm1010. Dockery DW, Pope CA 3rd, Xu X, Spengler JD, Ware JH, FAY ME et al. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N Engl J Med. 1993;329(24):1753-9. DOI:10.1056/NEJM199312093292401
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,2424. World Health Organization. WHO air quality guidelines: global update 2005: particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide. Geneva: World Health Organization; 2006.. Os efeitos lesivos do MP2,5 ocorrem no curto prazo, pela ação direta nas vias respiratórias, e a longo prazo pois, uma vez inalado, pode alcançar os alvéolos, chegar à circulação sanguínea e atingir outros órgãos, além dos pulmões55. Braga ALF, Pereira LAA, Procópio M, André PA, Saldiva PHN. Associação entre poluição atmosférica e doenças respiratórias e cardiovasculares na cidade de Itabira, Minas Gerais, Brasil. Cad Saude Publica. 2007;23 Suppl 4:S570-8. DOI:10.1590/S0102-311X2007001600017
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. Dessa forma, o MP2.5 apresenta potencial risco à saúde mesmo quando em concentrações relativamente baixas na atmosfera, isto é, mesmo quando sua concentração atmosférica situa-se abaixo dos níveis máximos de tolerância estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde (OMS) e pelas principais agências de regulação ambiental no mundo1515. Kappos AD, Bruckmann P, Eikmann T, Englert N, Heinrich U, Höppe P et al. Health effects of particles in ambient air. Int J Hyg Environ Health. 2004;207(4):399-407. DOI:10.1078/1438-4639-00306
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,2424. World Health Organization. WHO air quality guidelines: global update 2005: particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide. Geneva: World Health Organization; 2006..

Estudos mostram a associação entre poluição do ar e incidência de doenças respiratórias, cardiovasculares, neurológicas e de diversos tipos de câncer1010. Dockery DW, Pope CA 3rd, Xu X, Spengler JD, Ware JH, FAY ME et al. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N Engl J Med. 1993;329(24):1753-9. DOI:10.1056/NEJM199312093292401
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,1414. Kampa M, Castanas E. Human health effects of air pollution. Environ Pollut. 2008;151(2):362-7. DOI:10.1016/j.envpol.2007.06.012
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,2424. World Health Organization. WHO air quality guidelines: global update 2005: particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulphur dioxide. Geneva: World Health Organization; 2006.. A associação com as doenças respiratórias é mais forte e direta e os grupos mais vulneráveis são as crianças, os idosos e os portadores de doenças respiratórias pré-existentes, principalmente asma, bronquite crônica e doença pulmonar obstrutiva crônica33. Arbex MA, Paula Santos U, Martins LC, Saldiva PHN, Pereira LAA, Braga ALF. A poluição do ar e o sistema respiratório. J Bras Pneumol. 2012;38(5):643-55. DOI:10.1590/S1806-37132012000500015
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,55. Braga ALF, Pereira LAA, Procópio M, André PA, Saldiva PHN. Associação entre poluição atmosférica e doenças respiratórias e cardiovasculares na cidade de Itabira, Minas Gerais, Brasil. Cad Saude Publica. 2007;23 Suppl 4:S570-8. DOI:10.1590/S0102-311X2007001600017
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,1919. Saldiva PH, Pope CA 3rd, Schwartz J, Dockery DW, Lichtenfels AJ, Salge JM et al. Air pollution and mortality in elderly people: a time-series study in São Paulo, Brazil. Arch Environ Health. 1995;50(2):159-63.. Estudos epidemiológicos quantificam o impacto da concentração de MP2,5 e a incidência de eventos mórbidos agudos na tentativa de se buscar níveis mínimos de segurança de exposição1313. Iskandar A, Andersen ZJ, Bønnelykke K, Ellermann T, Andersen KK, Bisgaard H. Coarse and fine particles but not ultrafine particles in urban air trigger hospital admission for asthma in children. Thorax. 2012;67(3):252-7. DOI:10.1136/thoraxjnl-2011-200324
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,1515. Kappos AD, Bruckmann P, Eikmann T, Englert N, Heinrich U, Höppe P et al. Health effects of particles in ambient air. Int J Hyg Environ Health. 2004;207(4):399-407. DOI:10.1078/1438-4639-00306
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. O desencadeamento de crises de asma, bronquite e pneumonia é frequentemente associado ao aumento da poluição atmosférica por MP33. Arbex MA, Paula Santos U, Martins LC, Saldiva PHN, Pereira LAA, Braga ALF. A poluição do ar e o sistema respiratório. J Bras Pneumol. 2012;38(5):643-55. DOI:10.1590/S1806-37132012000500015
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,1717. Martins LC, Latorre MRDO, Cardoso MRA, Gonçalves FLT, Saldiva PHN, Braga ALF. Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil. Rev Saude Publica. 2002;36(1):88-94. DOI:10.1590/S0034-89102002000100014
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e por gases.

Entretanto, a relação entre a concentração do MP na atmosfera e a incidência de doenças apresenta inconsistências, pois a concentração, por si só, pode não ser o único motivo de efeitos deletérios à saúde. A presença de algum elemento químico no MP, mesmo em pequena concentração, pode também estar associada à ocorrência de doenças99. Curtis L, Rea W, Smith-Willis P, Fenyves E, Pan Y. Adverse health effects of outdoor air pollutants. Env International. 2006;32(6):815-30. DOI:10.1016/j.envint.2006.03.012
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,1414. Kampa M, Castanas E. Human health effects of air pollution. Environ Pollut. 2008;151(2):362-7. DOI:10.1016/j.envpol.2007.06.012
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. Existem poucos estudos brasileiros relacionando o MP2,5 e agravos à saúde humana1717. Martins LC, Latorre MRDO, Cardoso MRA, Gonçalves FLT, Saldiva PHN, Braga ALF. Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil. Rev Saude Publica. 2002;36(1):88-94. DOI:10.1590/S0034-89102002000100014
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.

O objetivo deste estudo foi analisara associação entre a concentração de MP2.5 na atmosfera e a incidência de eventos respiratórios agudos em crianças de zero a 12 anos.

MÉTODOS

Estudo ecológico na Região da Grande Vitória (RGV), ES, nos meses de inverno (21 de junho a 21 de setembro de 2013) e verão (21 de dezembro de 2013 a 19 de março de 2014). Amostras do MP2,5 na atmosfera foram coletadas em seis estações localizadas nos municípios de Serra, Vitória, Vila Velha e Cariacica (região urbana e industrializada) nesses períodos (Figura 1). As amostras de MP2,5 foram coletadas em dias alternados durante o inverno e o verão, em períodos contínuos de 24h, com início da medição à zero hora. A concentração do MP2.5 na RGV foi determinada pela média aritmética dos valores detectados nas seis estações.

Figura 1
Localização das estações de amostragem de material particulado fino (1 a 6), e hospitais incluídos no estudo. Região da Grande Vitória, ES, 2013 a 2014.

Foram utilizados amostradores portáteis Mini-Vol (Airmetrics – USA) desenvolvidos em conjunto com a United States Environmental ProtectionAgency (U.S.EPA)a a Environmental Protection Agency (US). Model quality assurance project plan for the PM ambient air 2.5 monitoring program at State and Local Air Monitoring Stations (SLAMS). Durhan: Environmental Protection Agency; 1998 [citado 2014 abr 8]. (Draft Report – EPA-454/R-98-005). Disponível em: https://www3.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pm25/qa/totdoc.pdf e já utilizados em outros estudos11. Albuquerque TTA, Andrade MF, Ynoue RY. Characterization of atmospheric aerosols in the city of São Paulo, Brazil: comparisons between polluted and unpolluted periods. Environ Monit Assess. 2012;184(2):968-84. DOI:10.1007/s10661-011-2013-y
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,2323. Wang X, Bi X, Sheng G, Fu J. Hospital indoor PM10/PM2.5 and associated trace elements in Guangzhou, China. Sci Total Environ. 2006;366(1):124-35. DOI:10.1016/j.scitotenv.2005.09.004
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. Os filtros para amostragem de MP2,5 de diâmetro de 47 mm, e eficiência para retenção de partículas até 0,3 μm, atenderam à norma MB-3422b b Associação Brasileira de Normas Técnicas. MB-3422. Agentes químicos no ar - Coleta de aerodispersóide por filtração. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas; 1991. ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) - MB-3422. Agentes químicos no ar - Coleta de aerodispersóide por filtração; 1991. e recomendações do código 40 CFR Part 50 Appendix Lc c Code of Federal Regulations. 40 CRF part 50, appendix L to part 50. Reference method for the determination of fine particulate matter as PM2.5 in the atmosphere. Washington, DC: Code of Federal Regulations; 2010 [citado 2014 jul 10]. CFR (Code of Federal Regulations). 40 CRF Part 50, Appendix L. 2010. Disponível em: http://www.gpoaccess.gov/cfr/index.html . Os filtros foram acondicionados em dessecador por 24h (20°C a 23°C e umidade entre 30,0% a 40,0%) para pesagem inicial e quantificação gravimétrica após neutralização de cargas elétricas estáticasa a Environmental Protection Agency (US). Model quality assurance project plan for the PM ambient air 2.5 monitoring program at State and Local Air Monitoring Stations (SLAMS). Durhan: Environmental Protection Agency; 1998 [citado 2014 abr 8]. (Draft Report – EPA-454/R-98-005). Disponível em: https://www3.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pm25/qa/totdoc.pdf . Foi utilizada balança analítica (Sartorius – Alemanha) com sensibilidade de 1 μg para a análise gravimétrica. A concentração média diária de MP2,5 (μg/m3) foi calculada pela razão entre a massa de MP2,5 e o volume total de ar amostrado no Mini-Vol, considerando-se as incertezas médias de pesagem dos filtros brancos de laboratório e de campoa a Environmental Protection Agency (US). Model quality assurance project plan for the PM ambient air 2.5 monitoring program at State and Local Air Monitoring Stations (SLAMS). Durhan: Environmental Protection Agency; 1998 [citado 2014 abr 8]. (Draft Report – EPA-454/R-98-005). Disponível em: https://www3.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pm25/qa/totdoc.pdf ,b b Associação Brasileira de Normas Técnicas. MB-3422. Agentes químicos no ar - Coleta de aerodispersóide por filtração. Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas; 1991. ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) - MB-3422. Agentes químicos no ar - Coleta de aerodispersóide por filtração; 1991. .

As variáveis meteorológicas (temperatura, umidade relativa do ar) foram obtidas da Rede de Meteorologia situada no Aeroporto de Vitóriad d Rede de Meteorologia do Comando da Aeronáutica (REDEMET) [citado 2014 abr 8]. Disponível em: http://www.redemet.aer.mil.br/consulta_msg/consulta_de_mensagem.php?ID_REDEMET=kokhcn80hjtjmpq61eoelio0v6 .

Os dados de atendimentos de emergência e de hospitalização de crianças de zero a 12 anos foram obtidos nos períodos de medição do MP2,5 em três hospitais: Hospital Infantil Nossa Senhora da Glória (HINSG), principal pronto-socorro infantil da região, Hospital Unimed Vitória e Hospital Santa Rita de Cássia, sendo o primeiro público e os outros dois privados. Esses hospitais não representam a totalidade dos atendimentos, entretanto, representam uma parcela importante dos atendimentos de urgência/emergência na RGV, principalmente pelo alto volume de atendimento do HINSG, especializado no atendimento a pacientes pediátricos. Foram considerados “eventos respiratórios agudos” os atendimentos codificados de JJ00 a JJ99 do Código Internacional de Doenças (CID-10): doenças das vias aéreas superiores (rinites, sinusites, e faringites) e inferiores (asma, pneumonias, bronquite, bronquiolite e doenças pulmonares obstrutivas). Foram incluídos apenas os atendimentos às crianças com domicílio residencial nos quatro municípios da RGV (Figura 1). O atendimento de um paciente já atendido anteriormente foi considerado como novo evento se o intervalo entre os atendimentos fosse superior a sete dias. Para que um evento fosse inserido na base de dados deste estudo, deveriam constar no prontuário: nome, endereço residencial da criança, sexo, data de nascimento e diagnóstico.

A associação entre a concentração atmosférica de MP2.5 e a incidência diária dos eventos respiratórios agudos foi investigada pelo Modelo Aditivo Generalizado (MAG) com distribuição de Poisson. A utilização do MAG tem sido explorada em outros estudos66. Castro HA, Hacon S, Argento R, Junger WL, Mello CF, Castiglioni Jr N et al. Air pollution and respiratory disease in the municipality of Vitória, Espírito Santo State, Brazil. Cad Saude Publica. 2007;23 Supp 4:S630-42. DOI:10.1590/S0102-311X2007001600023
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,77. Cesar ACG, Nascimento LFC, Carvalho Junior JA. Associação entre exposição ao material particulado e internações por doenças respiratórias em crianças. Rev Saude Publica. 2013;47(6):1209-12. DOI:10.1590/S0034-89102013000901209
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,1111. Gouveia N, Mendonça GAS, Leon AP, Correia JEM, Junger WL, Freitas CU et al. Poluição do ar e efeitos na saúde nas populações de duas grandes metrópoles brasileiras. Epidemiol Serv Saude. 2003;12(1):29-40.. Foram incluídos no modelo como covariáveis explicativas, além da concentração do MP2,5, o período de coleta (inverno/verão), a sazonalidade de curta duração (dias da semana), feriados, sazonalidade de longa duração (número de dias transcorridos) e variáveis meteorológicas (temperatura e umidade relativa do ar)22. Amarillo AC, Carreras HA. The effect of airborne particles and weather conditions on pediatric respiratory infections in Cordoba, Argentine. Environ Pollut. 2012;170:217-21. DOI:10.1016/j.envpol.2012.07.005
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,88. Conceição GMS, Saldiva PHN, Singer JM. Modelos MLG e MAG para análise da associação entre poluição atmosférica e marcadores de morbi-mortalidade: uma introdução baseada em dados da cidade de São Paulo. Rev Bras Epidemiol. 2001;4(3):206-19. DOI:10.1590/S1415-790X2001000300007
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. O MAG possibilita a modelagem da relação não linear entre variáveis explicativas e de desfecho incluindo funções paramétricas e não paramétricas a fim de possibilitar o ajuste da curva dos dados. A variável desfecho (hospitalização/atendimento em emergência) corresponde a uma distribuição discreta de probabilidade por tratar-se de um processo de contagem de números inteiros não negativos, que segue distribuição de Poisson.

Seja {Yt} , t = 1,..., N, uma série temporal de contagem de números inteiros não negativos. A função de densidade condicional de {Yt} dadas s informações passadas (Ft-1), denotada por {Yt | Ft-1}, possui distribuição de Poisson, com média µt, se satisfizer:

(1)

em que yt representa hospitalização/atendimento em emergência no momento (dia) t.

Seja X= (X1, X2,...,Xp), um vetor de p covariáveis explicativas. A curva que descreve a relação entre Yt e as covariáveis X é obtida por meio da transformação logarítmica de µt dada pela equação (2).

, sendo

q <= p (2)

em que α é o intercepto do modelo; b↓j (j=1,...,q) representam os coeficientes da regressão linear associados à concentração de MP2,5 e às covariáveis indicadoras para os dias da semana, feriados, estação do ano (inverno/verão) e f (Xj) são as funções de alisamento splines para as variáveis de confusão (temperatura e umidade) e tendência temporal (número de dias transcorridos)1717. Martins LC, Latorre MRDO, Cardoso MRA, Gonçalves FLT, Saldiva PHN, Braga ALF. Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil. Rev Saude Publica. 2002;36(1):88-94. DOI:10.1590/S0034-89102002000100014
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,2222. Stafoggia M, Samoli E, Alessandrini E, Cadum E, Ostro B, Berti G et al. Short-term associations between fine and coarse particulate matter and hospitalization in Southern Europe: results from MED-PARTICLES project. Environ Health Perspectives. 2013;121(9):1026-33. DOI:10.1289/ehp.1206151
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. A função spline permite o controle da dependência não linear entre as covariáveis e a variável de desfecho88. Conceição GMS, Saldiva PHN, Singer JM. Modelos MLG e MAG para análise da associação entre poluição atmosférica e marcadores de morbi-mortalidade: uma introdução baseada em dados da cidade de São Paulo. Rev Bras Epidemiol. 2001;4(3):206-19. DOI:10.1590/S1415-790X2001000300007
https://doi.org/10.1590/S1415-790X200100...
,1717. Martins LC, Latorre MRDO, Cardoso MRA, Gonçalves FLT, Saldiva PHN, Braga ALF. Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil. Rev Saude Publica. 2002;36(1):88-94. DOI:10.1590/S0034-89102002000100014
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.

O ajuste do MAG foi obtido após análises considerando-se a tendência temporal, sazonalidade, correlação de dados com o tempo por meio da auto correlation function (ACF). Foram aplicados testes usuais de resíduos e da qualidade do ajuste com utilização do critério de Akaike(AIC).

O risco relativo (RR) é uma medida de ocorrência entre a probabilidade de um evento epidemiológico44. Bakonyi SMC, Oliveira IMD, Martins LC, Braga ALF.Poluição atmosférica e doenças respiratórias em crianças na cidade de Curitiba, PR. Rev Saude Publica. 2004;38(5):695-700. DOI:10.1590/S0034-89102004000500012
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ocorrer dada a exposição a certo nível do fator de exposição em relação aos que estão acometidos do mesmo evento e não estão expostos ao fator. Neste estudo, RR refere-se ao risco do aumento de eventos respiratórios agudos ocorrerem dada a exposição de níveis de concentração de MP2,5.

Para o modelo MAG com distribuição de Poisson usual, o RR é expresso pela equação (3).

(3)

Sendo k a variação da concentração do MP2,5, aqui considerada pela diferença entre o terceiro e primeiro quartil, e bˆ o coeficiente estimado pelo MAG.

Os dados foram fornecidos como média e desvio padrão (dp) e o desfecho como contagens. Foi utilizado o nível de significância de 5%. O processo de modelagem e as análises estatísticas foram feitas na plataforma R.

O projeto foi aprovado no Comitê de Ética Profissional (CEP) do Ministério da Saúde (CAAE 080 197 12.6.0000.5542) e demais comitês dos hospitais.

RESULTADOS

Foram registrados 8.987 eventos por doença respiratória aguda em crianças de zero a 12 anos nos dois períodos de coleta; 64,0% deles ocorreram no inverno, com média diária de 58 (dp = 13). A média de eventos foi de 36 (dp = 6) eventos/dia no verão. O número de atendimentos foi ligeiramente maior em crianças do sexo masculino nas duas estações. Houve predominância de atendimentos a crianças de zero a dois anos e aproximadamente 95,0% dos casos não necessitaram de hospitalização (Tabela 1).

Tabela 1
Estatística descritiva de eventos respiratórios agudos em crianças de zero a 12 anos em três hospitais e concentração de material particulado fino e condições meteorológicas no inverno e verão. Região da Grande Vitória, ES, 2013 a 2014.

A média da concentração de MP2,5 para todo o período foi de 11,8 (dp = 3,5) µg/m3, com intervalo interquartil de 4,2 µg/m3 (Tabela 2).

Tabela 2
Coeficientes estimados do modelo de regressão Modelo Aditivo Generalizado, considerando defasagem de seis dias entre a exposição ao material particulado fino e o evento hospitalar. Região da Grande Vitória, ES, 2013 a 2014.

Os valores de temperatura e umidade estiveram dentro das médias normais climatológicas previstas para o inverno e verão da RGV com valores médios de 22,3 °C para temperatura e 78,0% para umidade relativa.

Os eventos tiveram flutuação mais elevada e mais uniforme no inverno (Figure 2, A). No verão (Figura 2, B), observou-se tendência de aumento do número de eventos e baixa flutuação diária no início do período. Os eventos apresentaram comportamento similar ao inverno no último mês do verão. A concentração média teve flutuação elevada, mas relativamente uniforme ao longo do inverno (Figura 2, C), enquanto no verão (Figura 2, D) observou-se tendência de diminuição da concentração de MP2,5 e baixa flutuação em quase todo o período. Em nenhum dos dias, a média da concentração ultrapassou o patamar de 25 µg/m3, limite máximo de segurança recomendado pela OMS. Houve concordância nas flutuações da série temporal original e da modelada no período de inverno, enquanto a concordância foi menos evidente no período de verão (Figura 3, A). Considerando que alguns dos eventos incluídos neste estudo, como os de natureza infecciosa e alérgica, geralmente ocorrem com defasagem temporal entre o aumento da concentração do poluente e a observação de desfechos, a modelagem foi repetida com defasagem de até seis dias entre a medida do MP2,5 e a ocorrência dos eventos. Nesse caso, a concordância para o período de inverno não foi tão boa quanto àquela considerando a exposição ao MP2,5 no dia corrente. Entretanto, a concordância melhorou sensivelmente para o verão (Figura 3, B). O melhor ajuste ocorreu quando a defasagem temporal testada foi de seis dias.

Figura 2
Séries temporais do número de eventos respiratórios agudos nos períodos de (a) inverno e (b) verão. Séries temporais de concentração de material particulado fino nos períodos de (c) inverno e (d) verão. Região da Grande Vitoria, 2013 a 2014.

Figura 3
Ajuste do Modelo Aditivo Generalizado considerando exposição ao poluente (a) no dia corrente e (b) com defasagem de seis dias. A linha cheia representa as séries originais e a linha tracejada representa a série ajustada para lag 3. Região da Grande Vitória, ES, 2013 a 2014.

Os resultados ajustados no MAG para defasagem de seis dias resultaram numa estimativa do parâmetro (bˆ) de 0,0129 (dp = 0,006) (Tabela 2).

Foi estimado o RR de 1,0382 (IC95% 0,990–1,089) e de 1,056 (IC95% 1,003–1,111) para cada incremento de 4,2 µg/m3 na concentração do MP2,5 na RGV, respectivamente, para exposição no dia corrente e para defasagem de seis dias entre a exposição e o desfecho. Portanto, crianças de zero a 12 anos residentes na RGV sofreram incremento de quase 6,0% de probabilidade de serem acometidas de episódio agudo de doença respiratória com necessidade de atendimento hospitalar a cada incremento de 4,25 µg/m3 de MP2,5 no ar inalado.

DISCUSSÃO

Os resultados deste estudo mostraram RR de 1,02 (IC95% 0,99–1,09) para o incremento de 4,25 µg/m3 na concentração do MP2,5, para exposição no dia corrente e RR de 1,06 (IC95% 1,00–1,11) para defasagem de seis dias da exposição ao MP2,5 de crianças com até 12 anos serem acometidas por doenças respiratórias agudas, sem diferenças significativas entre os sexos. Estudos anteriores investigaram o efeito da defasagem entre a exposição ao poluente e o evento hospitalar e indicaram que, para maiores defasagens, há aumento do risco de associação a efeitos nocivos de curto prazo de doenças agudas88. Conceição GMS, Saldiva PHN, Singer JM. Modelos MLG e MAG para análise da associação entre poluição atmosférica e marcadores de morbi-mortalidade: uma introdução baseada em dados da cidade de São Paulo. Rev Bras Epidemiol. 2001;4(3):206-19. DOI:10.1590/S1415-790X2001000300007
https://doi.org/10.1590/S1415-790X200100...
,1111. Gouveia N, Mendonça GAS, Leon AP, Correia JEM, Junger WL, Freitas CU et al. Poluição do ar e efeitos na saúde nas populações de duas grandes metrópoles brasileiras. Epidemiol Serv Saude. 2003;12(1):29-40.,1313. Iskandar A, Andersen ZJ, Bønnelykke K, Ellermann T, Andersen KK, Bisgaard H. Coarse and fine particles but not ultrafine particles in urban air trigger hospital admission for asthma in children. Thorax. 2012;67(3):252-7. DOI:10.1136/thoraxjnl-2011-200324
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. Similarmente a outros estudos, o risco de doença em grupos mais vulneráveis foi mais evidente com defasagem temporal entre a exposição e o desfecho1111. Gouveia N, Mendonça GAS, Leon AP, Correia JEM, Junger WL, Freitas CU et al. Poluição do ar e efeitos na saúde nas populações de duas grandes metrópoles brasileiras. Epidemiol Serv Saude. 2003;12(1):29-40.,2222. Stafoggia M, Samoli E, Alessandrini E, Cadum E, Ostro B, Berti G et al. Short-term associations between fine and coarse particulate matter and hospitalization in Southern Europe: results from MED-PARTICLES project. Environ Health Perspectives. 2013;121(9):1026-33. DOI:10.1289/ehp.1206151
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. Estudos mostram que o MP na atmosfera causa efeitos mais significativos em subgrupos populacionais mais vulneráveis, incluindo crianças, principalmente nos primeiros anos de vida, idosos e os portadores de doenças pré-existentes33. Arbex MA, Paula Santos U, Martins LC, Saldiva PHN, Pereira LAA, Braga ALF. A poluição do ar e o sistema respiratório. J Bras Pneumol. 2012;38(5):643-55. DOI:10.1590/S1806-37132012000500015
https://doi.org/10.1590/S1806-3713201200...
,1010. Dockery DW, Pope CA 3rd, Xu X, Spengler JD, Ware JH, FAY ME et al. An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. N Engl J Med. 1993;329(24):1753-9. DOI:10.1056/NEJM199312093292401
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,1919. Saldiva PH, Pope CA 3rd, Schwartz J, Dockery DW, Lichtenfels AJ, Salge JM et al. Air pollution and mortality in elderly people: a time-series study in São Paulo, Brazil. Arch Environ Health. 1995;50(2):159-63..

O contato direto entre o material particulado e o sistema respiratório predispõe à ocorrência de sintomas em curto prazo de tempo. Crianças apresentam o volume respiratório minuto/peso corporal maior do que adultos, o que contribui para exposição maior aos poluentes atmosféricos33. Arbex MA, Paula Santos U, Martins LC, Saldiva PHN, Pereira LAA, Braga ALF. A poluição do ar e o sistema respiratório. J Bras Pneumol. 2012;38(5):643-55. DOI:10.1590/S1806-37132012000500015
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,1212. Heinrich J, Slama R. Fine particles, a major threat to children. Int J Hyg Environ Health. 2007;10(5):617-22. DOI:10.1016/j.ijheh.2007.07.012
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. Outros fatores, como maior responsividade do epitélio e do músculo liso ao MP2,5 podem contribuir para tornar esta faixa etária mais susceptível aos efeitos da poluição, principalmente as crianças de até dois anos, conforme observado no presente estudo. Entretanto, a série de dados levantados é insuficiente para detectar diferentes vulnerabilidades entre as faixas etárias. Estudos adicionais com séries mais longas ou coleta de dados em maior contingente de expostos podem esclarecer esse achado. Para ambas as modelagens, no dia corrente ou no decorrer de seis dias da exposição, as crianças expostas apresentaram RR de aproximadamente de 4,0% e 6,0%, respectivamente. Houve aumento de pelo menos 2,0% do valor do RR estimado por meio do MAG defasado, comparado ao MAG no dia corrente. Outros autores88. Conceição GMS, Saldiva PHN, Singer JM. Modelos MLG e MAG para análise da associação entre poluição atmosférica e marcadores de morbi-mortalidade: uma introdução baseada em dados da cidade de São Paulo. Rev Bras Epidemiol. 2001;4(3):206-19. DOI:10.1590/S1415-790X2001000300007
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,1111. Gouveia N, Mendonça GAS, Leon AP, Correia JEM, Junger WL, Freitas CU et al. Poluição do ar e efeitos na saúde nas populações de duas grandes metrópoles brasileiras. Epidemiol Serv Saude. 2003;12(1):29-40.,1717. Martins LC, Latorre MRDO, Cardoso MRA, Gonçalves FLT, Saldiva PHN, Braga ALF. Poluição atmosférica e atendimentos por pneumonia e gripe em São Paulo, Brasil. Rev Saude Publica. 2002;36(1):88-94. DOI:10.1590/S0034-89102002000100014
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observaram aumento no número de hospitalizações por doenças respiratórias relacionadas ao incremento de partículas menores que 10 µg/m3.

Stafoggia et al.2222. Stafoggia M, Samoli E, Alessandrini E, Cadum E, Ostro B, Berti G et al. Short-term associations between fine and coarse particulate matter and hospitalization in Southern Europe: results from MED-PARTICLES project. Environ Health Perspectives. 2013;121(9):1026-33. DOI:10.1289/ehp.1206151
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(2013) encontraram forte associação no curto prazo entre o incremento 10 µg/m3 de MP10 e MP2,5 com hospitalizações por doenças respiratórias em oito cidades mediterrâneas na Europa. Foi estimada variação no risco de 1,15% (IC95% 0,21–2,11) para o MP10 e de 1,36% (IC95% 0,23–2,49) para MP2,5 para exposição no próprio dia e defasagem de cinco dias, respectivamente. Outro estudo realizado em Copenhagen observou que, para incremento de 10 µg/m3 de MP2,5, o RR foi de 1,09 (IC95% 1,04–1,13) para desfechos por asma em crianças e adolescentes de até 18 anos1313. Iskandar A, Andersen ZJ, Bønnelykke K, Ellermann T, Andersen KK, Bisgaard H. Coarse and fine particles but not ultrafine particles in urban air trigger hospital admission for asthma in children. Thorax. 2012;67(3):252-7. DOI:10.1136/thoraxjnl-2011-200324
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. Em Córdoba, Argentina, incremento de 10 µg/m3 de MP10 acarretou RR de 3,44% (IC95% 2,93–3,95) em crianças menores que seis anos do sexo masculino e RR de 3,46% (IC95% 2,93–3,95) para o feminino no inverno, primavera e outono; enquanto o RR foi de 3,21% (IC95% 2,85–3,88) para o sexo masculino e de 3,46% (IC95% 2,87–3,90) para o feminino no verão22. Amarillo AC, Carreras HA. The effect of airborne particles and weather conditions on pediatric respiratory infections in Cordoba, Argentine. Environ Pollut. 2012;170:217-21. DOI:10.1016/j.envpol.2012.07.005
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.

Em Piracicaba, SP, foi observada associação entre exposição ao MP2,5 e hospitalizações por doenças respiratórias em crianças de até 10 anos, com RR de 1,01 (IC95% 1,00–1,02) no lag 1 e de 1,01 (IC95% 1,00–1,02) no lag 37. Maior emissão de MP2,5 devido à queima de biomassa foi associada com maior prevalência de hospitalizações por doenças respiratórias em crianças de até quatro anos e idosos acima de 65 anos em 186 municípios de Mato Grosso durante 20042020. Silva AMC, Mattos JE, Freitas SR, Longo KM, Hacon SS. Material particulado de queima de biomassa e doenças respiratórias no sul da Amazônia brasileira. Rev Bras Epidemiol. 2010;13(2):337-51. DOI:10.1590/S1415-790X2010000200015
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.

Estudos anteriores na RGV mostraram associação de atendimentos hospitalares por asma em crianças de até seis anos e concentração de MP10 na atmosfera66. Castro HA, Hacon S, Argento R, Junger WL, Mello CF, Castiglioni Jr N et al. Air pollution and respiratory disease in the municipality of Vitória, Espírito Santo State, Brazil. Cad Saude Publica. 2007;23 Supp 4:S630-42. DOI:10.1590/S0102-311X2007001600023
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. Outro estudo, também na RGV, apresentou aumento de 3,0% no RR de atendimentos hospitalares por doenças respiratórias em crianças menores que seis anos para o incremento de 10,49 µg/m3 na concentração de MP102121. Souza JB, Reisen VA, Santos JM, Franco GC. Componentes principais e modelagem linear generalizada na associação entre atendimento hospitalar e poluição do ar. Rev Saude Publica. 2014;48(3):451-8. DOI:10.1590/S0034-8910.2014048005078
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. Esses resultados em conjunto sugerem que o MP mais fino parece ser mais agressivo para o aparelho respiratório de crianças, particularmente para as de menor idade.

Optamos por considerar dados de morbidade de crianças atendidas tanto de hospital público com atendimento de usuários do Sistema Único de Saúde, como de privado que atendem a população de maior poder aquisitivo. Isso visou minimizar viés induzido de considerar estarem mais sujeitos a riscos de desfechos respiratórios população exposta à poluição atmosférica, considerando apenas grupos de menor situação financeira. Considera-se que os atendimentos realizados nesses hospitais refletem as flutuações circadianas na totalidade da população exposta à poluição atmosférica na RGV decorrente das emissões de MP2,5 na região.

A concentração média de 24 h de MP2,5 durante o período investigado foi de 11,80 µg/m3. A concentração média de MP2,5 foi um pouco maior no verão, provavelmente pela precipitação pluviométrica abaixo do esperado para a média do período. Houve períodos em que a RGV estava sob influência da Alta Subtropical do Atlântico Sul (ASAS) no verão. O inverno de 2013 foi mais chuvoso que o normal para o período, o que pode ter contribuído para a redução de MP na atmosfera. No verão, a precipitação foi abaixo da normal climatológica prevista para o período. Além disso, no verão, a RGV estava sob influência da ASAS sob menor índice de precipitação pluviométrica, podendo ter prejudicado a dispersão das concentrações de poluentes emitidos, o que pode ter contribuído para o aumento da concentração do MP2,5. Em outros dias, a RGV estava sobre influência da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). No período de inverno, por outro lado, o mês de agosto, geralmente bastante seco, foi anomalamente mais chuvoso em 2013. Daí então, a possível inversão dos níveis de concentração que tendem a serem maiores no inverno, mantidas as mesmas emissões.

Apesar de a OMS apresentar diretriz para qualidade do ar associada a MP2,5 (25 µg/m3 para exposição de curto prazo, isto é, concentração média de 24h), essa mesma entidade indica que não é possível estabelecer um limite mínimo de concentração de MP, abaixo do qual não ocorreriam efeitos nocivos à saúde. Este estudo sinaliza que, mesmo que a concentração média de 24h do MP2,5 não tenha ultrapassado o limite superior de segurança estabelecido pela OMS, ainda assim foi identificada a associação entre a concentração do MP2,5 e a incidência de eventos respiratórios agudos em crianças com necessidade de atendimento hospitalar por um modelo estatístico robusto.

O estudo apresenta limitações por ter sido realizado em curto prazo, durante apenas um período de inverno e de verão e com a medida do poluente em dias alternados, dada a indisponibilidade de aparelhos para amostragens diretas contínuas de MP2,5. Porém, a utilização dos aparelhos portáteis possibilitou: amostragens em locais sem rede automática de monitoramento da qualidade do ar, sem rede de energia elétrica e a conservação das amostras para análise futuras.

Os resultados apontam para uma relação significativa entre a concentração do MP2,5 e o número de atendimentos hospitalares em crianças abaixo de 12 anos, mesmo com níveis abaixo dos padrões recomendados pela OMS.

A complexidade e variedade das fontes de MP na RGV, além do aumento crescente da frota veicular, fazem necessário avaliar a concentração de MP2,5, sua composição química e a relação dessas variáveis com as doenças respiratórias. Recomendam-se estudos que avaliem essa relação, principalmente em crianças por possuírem taxas metabólicas mais limitadas em relação à exposição a elementos químicos.

Agradecimentos

Esta pesquisa foi possível dada à colaboração do Instituto Estadual de Meio Ambiente, Hospital Infantil Nossa Senhora da Glória, Hospital Unimed Vitória e Hospital Santa Rita de Cássia.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    2017

Histórico

  • Recebido
    1 Jul 2015
  • Aceito
    14 Nov 2015
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