Regionální pohled na astma. Slizniční hyperreaktivita, asthma bronchiale a vlivy znečištěného ovzduší

Astma 2014

Regionální pohled na astma. Slizniční hyperreaktivita, asthma bronchiale a vlivy znečištěného ovzduší Regional view of asthma. Mucosal hyperresponsiveness, asthma bronchial effects of a polluted air JAROMÍR BYSTROŇ

Oddělení alergologie a klinické imunologie FN Olomouc NZZ Ambulance alergologie a klinické imunologie, Havířov

SOUHRN Autor překládá informace o výskytu průduškového astmatu v České republice, Moravskoslezském kraji a speciálně v oblasti Ostravy. Dává je do souvislosti se znečištěním ovzduší. Předkládá výsledky studií, které se věnují vlivu znečištěného ovzduší na poškození dýchacích cest a výskytu alergických onemocnění. Klíčová slova: průduškové astma, slizniční hyperreaktivita, ostravský region, znečištěné ovzduší

SUMMARY Author compiles information on the prevalence of bronchial asthma in the Czech Republic, Moravian-Silesian Region and especially in the Ostrava. Puts them in relation to air pollution. It presents the results of studies that deal with the impact of air pollution on respiratory disability and the incidence of allergic diseases. Key words: bronchial asthma, mucosal hyperreactivity, the Ostrava region, pollution

Úvod Průduškové astma je nejčastějším chronickým onemocněním u dětí a patří mezi nejčastější chronická onemocnění i u dospělých. Počet lidí s astmatem se ve světě odhaduje na více než 300 miliónů. V České republice bylo v roce 2012 evidováno necelých 300 000 astmatiků (Ročenka ÚZIS 2012), přičemž se však předpokládá, že onemocnění je poddiagnostikováno a skutečný počet pacientů s průduškovým astmatem se pohybuje kolem 700 000. Taktéž je to u dětí, kterých bylo v roce 2012 evidováno 23 500 ve věku 0−5 let. Prevalence je však v dětské populaci odhadována na 10−15 % (4). Rozdíly můžeme pozorovat mezi jednotlivými oblastmi, kraji i mezi jednotlivými věkovými skupinami. Problém je rovněž – a to hlavně u dětí předškolního věku – při

22

stanovení diagnózy astmatu. Mnohdy je obtížné rozlišit podle klinických příznaků i vyšetření ventilačních funkcí, zda se již jedná o chronické onemocnění – průduškové astma (které má svůj kód v Mezinárodní klasifikaci nemocí MKN10 J45), nebo jen o přechodné pískoty a obstrukci dýchacích cest způsobené bronchiální hyperreaktivitou (které nemají svůj samostatný kód v MKN10). Teoreticky je možno předpokládat, že v oblastech s výraznějším znečištěním ovzduší průmyslovými exhalacemi bude zatížení dýchacích cest obyvatelstva výraznější než v oblastech s menší koncentrací těchto exhalací. Pokusil jsem se z dostupných dokumentů analyzovat situaci v Olomouckém kraji, který je (s výjimkou Přerova) obecně považován za méně zatížený průmyslovými exhalacemi, a srovnat tato data s údaji z Moravskoslezského kraje a speciálně s oblastí Ostravy – zvláště některých

Alergie Supplementum 1/2014

Astma 2014 jejích částí, které jsou přímo zatíženy exhalacemi těžkého průmyslu (konkrétně hutní výrobou).

Tab. 1: Počet vyšetřených dětí s dg. J45 v roce 2012 v Olomouckém a Moravskoslezském kraji (data z Ročenky ÚZIS 2012)

Astma v ČR, Moravskoslezském kraji a v samotné Ostravě

Olomoucký kraj 

V ročenkách ÚZIS zjistíme, že v celkových počtech pacientů ošetřených pro dg. J45 mezi sledovanými kraji významné rozdíly nejsou. Za posledních 5 let (2008−2013) došlo v Olomouckém kraji k vzestupu pacientů s dg. J45 z 3,4 % na 4,1 % a v Moravskoslezském kraji z 3 % na 3,75 %. Můžeme zde diskutovat, zda jsou tato čísla zatížena chybou špatného vykazování. Pozoruhodná jsou však čísla týkající se především dětí. Přestože počet obyvatel v uvedených krajích je přibližně v poměru 1:2 – Olomoucký (641 000), Moravskoslezský (1 249 000), počet diagnostikovaných astmatiků na stupni intermitentního astmatu je ve skupině dětí 0−5 i 6−14 let v Moravskoslezském kraji 4násobně vyšší a na stupni lehkého astmatu ve skupině 6−14 a 15−18 trojnásobný (tab. 1). Ve srovnání celé ČR, Moravskoslezského kraje a Ostravy je v posledních letech patrný mírný nárůst pacientů s astmatem, přičemž v samotné Ostravě je zastoupení pacientů s astmatem nejvyšší (obr. 1).

Znečištění ovzduší v oblasti Ostravy ve srovnání s jinými oblastmi České republiky Na znečištění ovzduší se můžeme dívat různými pohledy. Nejčastější a nejlépe dokumentovaný je pohled prostřednictvím sledování množství prachových částic ve vzduchu PM (partikule matter). Rozlišujeme různé velikosti těchto částic. Nejčastěji jsou měřeny PM-10 eventuálně PM-2,5, které vyjadřují velikost těchto částic (mikrometrů v průměru). Nejnebezpečnější jsou však

 

0–5 let

6 –14 let

15–19 let

20 a více

Celkem

stupeň 1

355

1542

1613

4031

7541

stupeň 2

484

1442

1237

5324

8487

stupeň 3

283

956

815

4761

6815

stupeň 4

33

99

84

1248

1464

Celkem

1155

4039

3749

15364

24307

Moravskoslezský kraj  stupeň 1

1224

4048

2996

7400

15668

stupeň 2

1167

3909

4057

8361

17494

stupeň 3

567

1619

1793

5902

9881

stupeň 4

28

136

139

1043

1346

Celkem

2986

9712

8985

22706

44389

částice menší než 2,5 m, které pronikají až do periferních dýchacích cest a plicních sklípků. Úroveň spadu těchto částic v České republice v roce 2012 je znázorněna na obr. 2. Množství těchto částic ve vzduchu je závislé na intenzitě průmyslové výroby a na rozptylových meteorologických podmínkách, což může být rozdílné v různých obdobích roku i mezi jednotlivými léty (obr. 3). V oblastech s těžkým průmyslem je však důležitý především obsah dalších nebezpečných látek v ovzduší. V oblasti Ostravy jsou to především polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Jedná se o benzo(a)pyreny a bezo(a)antraceny, které jsou pro organismus nebezpečné především proto, že se vážou na nejmenší prachové

Obr. 1: Počty pacientů s astmatem (srovnání ČR, MSK a Ostrava)

Alergie Supplementum 1/2014

23

Astma 2014

Obr. 2: Průměrné roční koncentrace PM-10 v ČR v r. 2012

ng/m3

Obr. 3: Hodnoty PM-10 v ČR v letech 1996−2012

cílový roční limit s datem dosažení 31. 12. 2012: 0,001 μg/m3 = 1 ng/m3

Obr. 4: Koncentrace benzo(a)pyrenu v Bartovicích 1.−3. kvartál 2009

24

Alergie Supplementum 1/2014

Astma 2014

Obr. 5: Nemocnost ARI v souvislosti s úrovní znečištění ovzduší

částice (PM-2,5 a menší). Ulpívají na těchto částicích a putují s nimi do plicních sklípků, kde mohou přestupovat do plicních kapilár a následně do krevního oběhu. Mimo to, že vyvolávají silné reaktivní záněty, mají i efekt mutagenní a karcinogenní a mohou se v organismu kumulovat. V obdobích, kdy částice P-10 jsou v ovzduší zvýšeny 2−4×, může dojít ke zvýšení PAU i více než 100násobně nad povolený limit (obr. 4).

Znečištění ovzduší a postižení dýchacích cest Teoreticky se dá předpokládat a praxe to potvrzuje, že průmyslové polutanty – prašné částice a chemické exhalace poškozují respirační epitel a narušují ochrannou slizniční bariéru, a tím umožňují snadnější prostup infekce, alergenů a zánětotvorných chemických látek do podslizniční tkáně. Znečištění ovzduší má přímou souvislost s poškozením dýchacích cest v obdobích se zvýšeným výskytem respiračních infekcí. V oblastech se znečištěním ovzduší je možno zaznamenat vyšší výskyt respiračních infekcí, kterými jsou postiženy hlavně věkové skupiny dětí 0−5 let a populace starší 60 let. Jsou to skupiny s přirozeně nižší úrovní obranyschopnosti. V obdobích se zvýšenou koncentrací průmyslových polutantů a současně

Alergie Supplementum 1/2014

v obdobích s nepříznivou rozptylovou meteorologickou situací je zaznamenána i vyšší potřeba hospitalizací pro nemoci dýchacích cest i větší úmrtnost na choroby dýchacích cest (viz obr. 5, 6, 7). Nemocnost je rozdílná v různých oblastech Ostravy i v různých věkových skupinách. Dle studie skupiny pracovníků z Akademie věd ČR je nemocnost s infekcemi dýchacích cest nejvyšší v oblasti Ostravy-východ (obvody Radvanice, Bartovice) a hlavně ve věkové skupině 0−3 let (obr. 8). I v oblasti Ostravy jsou části města s různou zátěží průmyslových emisí. Velmi významným producentem výše uvedených emisí PM-10, PM-2,5 a PAU je především hutní podnik ArcelorMittal (dříve Nová huť Klementa Gottwalda). Východní části Ostravy – Radvanice a Bartovice jsou těmito emisemi zasaženy nejvíce. Proudění větru, meteorologická situace se může v různých letech měnit, ale ve výše uvedených obvodech bylo proudění větru ve směru od podniku ArcelorMittal zaznamenáno po 26 % všech dnů roce (v topné sezóně je to přes 30 % dnů), což je 95−119 dnů v roce. Jen v 9 % je směr větru opačný. Ostatní dny jsou bez významnějšího proudění, tzn. že emise spadají v nejbližší blízkosti, což je opět v uvedených obvodech.

25

Astma 2014

Obr. 6: Počet hospitalizovaných na onemocnění dýchacích cest ve vybraných věkových skupinách v letech 2007, 2009 v Ostravě – srovnání s úrovní PM-10

Obr. 7: Počet úmrtí na onemocnění dýchacích cest v Ostravě v letech 2007 a 2009 ve vybraných věkových skupinách – srovnání s úrovní PM-10

Klinické projevy v období „smogových“ dnů V období inverzní meteorologické situace (v období smogu) jsou zdravotně postiženy hlavně věkové skupiny s oslabeným imunitním systémem – děti v kojeneckém a batolecím věku a starší občané nad 60 let. U kojenců se může jednat o celkové projevy postižení, jakými jsou sytá a dlouhodobě probíhající novorozenecká žloutenka, špatně se hojící pupky, zahnisané spojivky, obstrukce slzných kanálků, torpidní ekzémy, častější a výraznější projevy meteorismu, protrahované a recidivující průjmy, častější hlenovité stolice s nitkami krve, rhinitické potíže již od narození, trvalé zahlenění dýchacích cest, neklidní, uplakaní a bolestivým dojmem působící kojenci (osobní sdělení praktického lékaře pro děti z uvedených obvodů).

26

Potíže vesměs trvají 6 týdnů až 3 měsíce – podle délky a intenzity dnů se smogovou situací. Nejvýrazněji se však smogová situace projevuje v postižení dýchacích cest. U dětí ve věku 0−3 let se často potíže projevují suchým dráždivým kašlem s poslechovým nálezem pískotů s obstrukcí dýchacích cest, která je reverzibilní spontánně nebo v důsledku léčby. Stavy jsou vesměs afebrilní nebo jen se subfebriliemi. Rovněž nálezy rtg plic jsou necharakteristické nebo negativní. Bakteriologické nálezy jsou vesměs negativní. Průběhy jsou občas velmi těžké a vyžadují hospitalizace vesměs zprvu na jednotkách intenzivní péče s potřebou aplikace kyslíku a systémových kortikosteroidů. V jednom roce (leden− únor 2009, kdy inverzní ráz počasí trval zvláště dlouho) ze 75 kojenců v popisovaných obvodech vyžadovalo

Alergie Supplementum 1/2014

Astma 2014

Obr. 8: Nemocnost s infekcemi dýchacích cest u dětí v různých oblastech Ostravy

hospitalizaci 25 (tj. celá třetina)!!! (osobní sdělení praktické lékařky pro děti z uvedených obvodů). Děti, které byly s uvedenými potížemi hospitalizovány a následně vyšetřeny v regionálních alergologicko-imunologických ambulancích, byly vedeny pod číslem diagnózy J45.9 (asthma bronchiale NS). Tak se stalo, že v určité době se objevilo statistické hodnocení, že v Ostravě je 40 % dětí astmatických. Nutno říci, že tyto potíže nejsou každý rok stejně dramatické. Mírné zimy posledních let, příznivější rozptylové podmínky a kratší trvání „smogových“ dnů způsobily, že četnost i závažnost těchto onemocnění je nižší. Poněkud jiný charakter má vliv „smogových“ dnů na dospělé. Projevy slizničního podráždění nejsou u nich tak intenzivně vyjádřeny jako u kojenců, ale mnohem častěji se u nich projevují: irritativní zánět spojivek, irritativní rýma, dráždivý kašel – irritativní faryngo-laryngo-tracheo-bronchitida, zhoršení-exacerbace astmatu, zhoršení alergické rýmy a dermatitidy či zhoršení chronických onemocnění srdce a plic. Klinicky se tyto stavy projevují jako typické alergie, ale laboratorně nenacházíme žádné známky specifické přecitlivělosti pod obrazem zvýšení celkových či specifických IgE protilátek či pozitivních kožních testů na běžné inhalační alergeny. Jedná se o projevy slizniční či bronchiální hyperreaktivity různé intenzity a dlouhodobosti. Pokud se takto postižení pacienti vzdálí z ostravské aglomerace (volný víkend, dovolená, přestěhování), dochází spontánně k odeznění potíží − při návratu se však potíže ihned vracejí.

Studie zdravotního stavu dětí z Ostravy Vlivem znečištěného ovzduší na zdravotní stav dětí v Ostravě se zabývaly i několikeré studie. Výsledky monitoringu alergických onemocnění provedeného Státním zdravotním ústavem v Praze v roce 2006 uváděly u dětí

Alergie Supplementum 1/2014

v ostravské oblasti vyšší výskyt bronchiálního astmatu než v ostatních monitorovaných oblastech ČR (3). Kolektiv Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR ověřoval hypotézu o rozdílné nemocnosti dětí narozených a žijících v různých oblastech Ostravy s různou úrovní znečištění. Se souhlasem rodičů a ve spolupráci s 10 pediatry studovali dokumentaci 1887 dětí narozených v letech 2001−2004 a vyhodnotili jejich zdravotní stav za období 2001−2009 (2). V závěru konstatují, že děti narozené a 6 let bydlící v oblasti Ostrava-východ (většina v obvodu Radvanice a Bartovice) mají oproti dětem narozeným a bydlícím v ostatních oblastech Ostravy: a) vyšší incidenci zánětů horních cest dýchacích, pneumonií, tonzilitid, viróz a střevních infekčních onemocnění, b) vyšší prevalenci lékařem diagnostikovaného průduškového astmatu (37 %), atopického ekzému (36 %), alergické rýmy (25 %) a jejich kombinací. Tato čísla se pokusila vyvrátit dotazníková akce a průřezová spirometrická studie u 410 ostravských školních dětí (5). Nepotvrdila vyšší výskyt astmatu u školních dětí v Ostravě ve srovnání s celostátním průměrem. Konstatovala jen zvýšený výskyt některých akutních respiračních onemocnění a protrahovaného kašle soustředěný především do zimních měsíců. Tyto výsledky však vyvolaly značnou diskuzi v časopisu Alergie (1) i na plenárním zasedání ČIPA (Česká iniciativa pro astma, o.p.s.). Studiem exprese genů mezi rodiči a jejich dětmi bylo zjištěno, že u dětí dochází k 2−3násobně vyššímu počtu deregulovaných genů než u jejich rodičů. Specifická odpověď metabolických drah u dětí, a nikoliv u jejich rodičů, naznačuje vliv znečištěného ovzduší na metabolismus integrity DNA a potlačení funkce imunity (6,7,8). Výsledky studie prokazují vyšší vnímavost a ve svém důsledku i větší poškození dětí znečištěným ovzduším.

27

Astma 2014 Závěr Je obecně známo, že oblasti se zvýšeným negativním vlivem na lidský organismus jsou především oblasti průmyslových aglomerací (těžký průmysl – hutě, koksovny, tepelné elektrárny, chemický průmysl, petrochemie, ale i další). Významný vliv na dýchací cesty a celkové zdraví mají i zplodiny lokálních topenišť na neušlechtilá paliva a hustá doprava se zátěží výfukových plynů z dieselových motorů. Všechny tyto aspekty – navíc za nepříznivých povětrnostních podmínek s nedostatečným rozptylem škodlivin – se uplatňují v oblasti ostravské aglomerace a mají nepříznivý vliv na zdravotní stav obyvatel – hlavně dětí. Je otázkou dalšího sledování, jak se tyto výrazné zásahy do zdravotního stavu projeví v dalším životě. Zatím se zdá, že nejsou příčinou nárůstu alergických onemocnění v dospělosti. Je však vhodné se takovým rizikům vystavovat? Jaká doba a intenzita těchto rizik je ještě přípustná pro normální vývoj a činnost imunitního systému a celého ostatního organismu? V životě jsme se již opakovaně přesvědčili, že všechno se dá zvládnout, pokud je to „v přiměřeném množství“. Obtížné je však najít tu správnou míru, která navíc bývá značně individuální. LITERATURA 1. Bystroň J. Astma u dětí z Ostravy. Alergie 2013; 15(1): 70-72. 2. Dostál M, Pastorková A, Švecová V, Šrám RJ. Studie zdravotního stavu dětí v Ostravě 2001-2009. Alergie 2013; 15 (1): suppl. 2: 16-28.

28

3. Kratěnová J, Puklová V. Monitoring alergických onemocnění u dětí v ostravsko-karvinské aglomeraci v roce 2006. Alergie 2011:30-35. 4. Pohunek P. Průduškové astma v dětském věku. In: Petrů V et al. Dětská alergologie, Mladá fronta 2012. 5. Pohunek P. Výskyt astmatu a dalších respiračních onemocnění u školních dětí v Ostravě. Alergie 2012; 14 (3): 169-178. 6. Šrám RJ. Vliv znečištěného ovzduší na zdravotní stav populace – nové poznatky 2008-2009. Ochrana ovzduší 2009; č. 5-6: s. 4. 7. Šrám RJ, Dostál M. Ovlivňuje znečištěné ovzduší náš zdravotní stav? Medical Tribune 2012, 13: www.tribune.cz/clanek/26998. 8. Švecová J, Topinka V, Šrám RJ. Personální monitoring polycyklických aromatických uhlovodíků a volatilních aromatických látek. Ochrana ovzduší 2009; č. 5-6, s. 26 − Ročenky ÚZIS 2008, 2012, předběžná data 2013 − www.khsova.cz/informačník/ ovzduší a zdraví. 9. Ročenky ÚZIS 2008, 2012, předběžné informace r. 2013. 10. www.khsova.cz/informačník/ovzduší a zdraví.

doc. MUDr. Jaromír Bystroň FN Olomouc Oddělení alergologie a klinické imunologie I. P. Pavlova 6 775 20 Olomouc e-mail: [email protected]

Alergie Supplementum 1/2014