Implicaciones de la contaminación atmosférica para la salud en la Zona Metropolitana del Valle de México y los beneficios potenciales de aplicar medidas de control Por lo menos desde 1307, cuando el rey Eduardo I prohibió quemar carbón para proteger la “salud corporal” de sus súbditos, los gobiernos han regulado la descarga de contaminantes al aire. (Chay KY and Greenstone M, 2003) La evidencia acumulada en las últimas décadas demuestra los impactos adversos en la salud relacionados con la exposición a la contaminación atmosférica, incluyendo la de origen vehicular. De hecho, como lo indica el decreto de Eduardo I de Inglaterra, desde hace varios siglos se hizo la asociación entre la combustión de ciertos materiales y diversos daños a la salud humana. Es obvio que este tipo de prohibiciones surtieron poco efecto en Inglaterra y el resto del mundo y la calidad del aire en las grandes metrópolis se fue deteriorando hasta llegar a niveles extremos como el histórico episodio de contaminación ocurrido en Londres en 1952. Durante los cuatro días de diciembre que duró el “gran humo” o “gran smog”, como se dio en llamar a esa crisis, coexistieron emisiones contaminantes y una inversión térmica sostenida que provocaron cerca de 4000 muertes prematuras. En los tres meses posteriores fallecieron otras 12000 personas, las hospitalizaciones por enfermedades respiratorias se incrementaron más de 160% y la incidencia de neumonías aumentó más de 300 por ciento.1,2 Desde entonces quedó demostrado, de manera por demás dramática, que la exposición a niveles elevados de partículas suspendidas (PM) mayores a 500 µg/m3 y bióxido de azufre está intrínsecamente asociada con la morbi-mortalidad por causas pulmonares y cardiovasculares. Aún cuando en los ambientes urbanos contemporáneos las concentraciones de contaminantes atmosféricos son muy inferiores a las que existían durante ese y otros episodios históricos (Valle del Mosa, Bélgica, 1931, y Donora, Pensilvania, Estados Unidos, 1948), la evidencia científica que proviene de estudios realizados en más de 100 ciudades de Europa, Estados Unidos, Asia y América Latina demuestra que persiste la asociación entre la exposición poblacional a la contaminación atmosférica y múltiples efectos adversos en la salud. Ahora se sabe que los efectos adversos en la salud, además de manifestarse principalmente en enfermedades pulmonares y cardiovasculares, incluyen impactos reproductivos y del desarrollo.3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 Los contaminantes que presentan asociaciones más importantes con los efectos adversos en la salud son PM y ozono. De manera particular, la exposición a PM2.5 con una duración de corto plazo (horas y días) tiene efectos adversos tales como mortalidad prematura; incremento en las admisiones hospitalarias; enfermedades cardíacas y pulmonares; aumento en los síntomas de vías respiratorias inferiores; reducción en la función pulmonar, y cambios en el ritmo cardiaco. La exposición a largo plazo(1) (meses y años) incrementa la mortalidad prematura total por causas cardiovasculares, respiratorias, por cáncer de pulmón en adultos y por causas respiratorias en niños. El caso de la Zona Metropolitana del Valle de México En la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) viven más de 20 millones de personas expuestas a una atmósfera contaminada por compuestos emitidos por múltiples fuentes. Las emisiones relacionadas con el tráfico de los vehículos automotores se unen a las emisiones de las otras fuentes contaminantes en una mezcla compleja. Las emisiones vehiculares son de interés especial por incluir contaminantes que por sí mismos y a la par de sus productos que se generan en la atmósfera, como el ozono y las partículas suspendidas secundarias (nitratos y sulfatos), tienen impactos adversos para la salud. Estos contaminantes incluyen monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, partículas suspendidas, carbono negro y otros tóxicos con propiedades carcinogénicas (benceno, formaldehido, acetaldehído, 1-3 butadieno).15 La exposición a corto plazo a PM10 (fracción inhalable, PM con diámetro aerodinámico ≤ 10 µm) y a ozono incrementa la mortalidad por ciertas causas. En la ZMVM el aumento de las concentraciones diarias de PM10 de 10µg/m3 está asociado con un incremento de 1.02% en la mortalidad por todas las causas (naturales) para todas las edades.16 En otras ciudades de América Latina y del resto del mundo también se ha documentado el incremento en la mortalidad natural por todas las causas, con resultados que indican que se encuentra en el orden de 1% (con un incremento de 10µg/m3 en las concentraciones diarias de PM10).11,16,17,18 Por último, para la ZMVM el incremento de mortalidad cardiopulmonar, respiratoria y cardiovascular para todas las edades, así como de (1) La relevancia de una exposición a largo plazo es que puede resultar en reducciones en la esperanza de vida, en aumento de las tasas de mortalidad y en la inducción o aceleramiento del progreso de enfermedades crónicas. 1 mortalidad por enfermedad pulmonar obstructiva crónica en adultos, se asocia también con la exposición a corto plazo a PM10.16 La exposición a corto plazo a ozono se asocia con algunas causas de mortalidad en personas mayores de 65 años que habitan en la ZMVM, incluyendo enfermedades cardiopulmonares, cardiovasculares e infarto cerebrovascular, si bien la magnitud de la asociación es menor que para PM 10.11,16 Se estima que a nivel mundial el incremento en la mortalidad prematura se encuentra entre 0.3 y 1.1% (por un incremento promedio en las concentraciones de 8 horas de 0.01 ppm).17,19,20 La población infantil de la ZMVM también está afectada por la exposición a corto plazo a PM y ozono. Las PM10 se asocian con la mortalidad prematura por infecciones en vías respiratorias inferiores en menores de 1 año y el ozono se asocia con enfermedades respiratorias en niños de 1 a 4 años y con infecciones en vías respiratorias inferiores en niños de hasta 14 años de edad.16 La información sobre los efectos adversos en la salud relacionados con la exposición a largo plazo en México es limitada. Sin embargo la vasta evidencia conformada por estudios de los efectos por la exposición aguda encontrada en la ZMVM y en otras ciudades como Toluca y Monterrey7,16,21,22,23,24 es consistente y confirma, a nivel local, los hallazgos internacionales.25 Además, resaltan los resultados que muestran una relación entre el déficit en el crecimiento de la función pulmonar en niños en edad escolar que viven en la ZMVM y la exposición a largo plazo a NO2, O3 y PM10. La evidencia internacional sobre la exposición a largo plazo muestra un incremento de entre 6 y 17% en la mortalidad por todas las causas para toda la población, al aumentar el promedio anual de PM2.5 en 10 µg/m3 (cuadro 1). Para la mortalidad cardiovascular en adultos mayores de 30 años, incluyendo enfermedad isquémica del corazón y enfermedad cerebrovascular, el incremento es de hasta 28% con un aumento promedio anual de PM2.5 de 10 µg/m3. En niños menores de 1 año de edad, y dado el mismo incremento en el promedio anual de PM 2.5, la mortalidad por causas respiratorias puede incrementarse en 16 por ciento (cuadro 1). Además de provocar graves efectos adversos en la salud, la contaminación ambiental en la ZMVM también provoca importantes daños económicos y sociales colaterales. La exposición a partículas suspendidas incrementa el ausentismo laboral en 5% y el número de días con actividad restringida en más de 7.5 por ciento, lo que provoca grandes pérdidas de productividad.26,27 Si estos porcentajes se multiplican por los millones de habitantes económicamente activos de la ZMVM 2 resultan cientos de miles de días de trabajo perdidos y decenas de millones de días de actividad restringida. Es decir, millones de días no productivos que afectan la economía de la ZMVM con los consecuentes costos sociales. Cuadro 1. Incremento en el riesgo de mortalidad asociado con una exposición crónica a PM2.5 y a contaminantes provenientes del tráfico Contaminantes e adversos en la salud Incremento en el riesgo asociado con la exposición impactos Edad de la población a PM2.5 en el ambiente o a afectada (años) contaminantes provenientes del tráficoa PM2.5 y mortalidad Todas las causas Todas las edades Enfermedades cardiovasculares Adultos ≥30 Cáncer de pulmón Adultos ≥30 Causas respiratorias Niños (4 semanas a un año) Contaminantes provenientes del tráfico y mortalidad Todas las causas Todas las edades Cardiopulmonar Adultos ≥30 PM2.5 y pérdidas de productividad Población Días de trabajo perdidos económicamente activa Días de actividad restringida >de 15 años a Entre 6 y 17% Entre 9 y 28% Entre 14 y 44% 16% Entre 18 y 41% 95% 4.7% 7.7% 3 El incremento en el riesgo se asocia con un aumento en el promedio anual de 10μg/m de PM2.5 o con la exposición a contaminantes provenientes del tráfico, caracterizada como vivir a menos de 100 metros de una autopista o a menos de 50 metros de una avenida importante. Fuentes: Pope and Dockery, 2006; Chen et al., 2008; Stevens et al., 2008; Woodruff et al., 2008; Höek et al., 2002; Finkelstein et al. 2004; Ostro et al., 1987; Ostro and Rothschild, 1989. La exposición a corto y largo plazo a contaminantes provenientes del tráfico, como los que existen en la ZMVM, también puede reducir la esperanza de vida. Los estudios que utilizan “proxies”(2) han encontrado evidencia sugestiva (si bien aún insuficiente) para establecer causalidad entre la exposición a esos contaminantes (2) La palabra inglesa “proxy” puede traducirse como sucedáneo, es decir, una sustancia que, por tener propiedades parecidas a las de otra, puede reemplazarla (Diccionario de la Real Academia Española de la Lengua). En este caso los proxies son variables que se construyen para acercarse a la medición de la variable de interés cuando no es posible medirla directamente. Para los contaminantes relacionados con el tráfico se han utilizado como sucedáneos concentraciones de algunos contaminantes trazadores (dióxido de nitrógeno, humo negro, monóxido de carbono), vivir cerca de avenidas principales y vialidades con alta densidad vehicular, el tiempo que se permanece cerca del tráfico, entre otras. 3 y la mortalidad total y cardiovascular.28 A continuación se detallan algunos de los riesgos detectados. La permanencia cerca de calles con mucho tráfico puede incrementar en 70% los casos de bronquitis, 80% los de neumonía y 10% los síntomas de asma en niños.29 El riesgo de sufrir un infarto al miocardio se puede incrementar casi tres veces al permanecer entre el tráfico vehicular durante las dos horas previas al evento.30 La alta exposición a emisiones vehiculares por residir en la proximidad de vialidades principales puede incrementar en 60% la prevalencia de enfermedad coronaria del corazón.31 La mortalidad por todas las causas naturales puede ser 40% más alta entre los adultos que viven a menos de 100 metros de una autopista o a menos de 50 metros de una avenida importante, mientras que la mortalidad por una enfermedad cardiopulmonar, incluyendo infarto agudo al miocardio, puede ser casi dos veces mayor.32,33 También se ha establecido una relación causal entre la exposición a la mezcla de contaminantes asociados con las emisiones del tráfico y la exacerbación del asma en niños. Asimismo, hay evidencia sugestiva en cuanto a la relación de causalidad entre estos contaminantes y el inicio de asma infantil, síntomas respiratorios no asmáticos y deficiencias en la función pulmonar.28 Carga de enfermedad de las PM y carcinogenicidad en humanos En México la exposición a PM2.5 en el ambiente exterior es uno de los diez primeros factores de riesgo; en 2010 se asoció con 20,500 muertes prematuras y una carga de enfermedad de 461,500 años de vida saludable perdidos (AVISA).(3)34 A nivel global la exposición a PM2.5 en el ambiente también es uno de los diez primeros factores de riesgo, lo que se traduce en 3.2 millones de muertes prematuras anuales y una carga de enfermedad correspondiente a más de 74 millones de años de vida saludable perdidos en todo el mundo (2010). 35 Las muertes por exposición a PM2.5 se atribuyen fundamentalmente a las enfermedades cardiovasculares y a cáncer de pulmón (alrededor de 220,000 muertes solo por esta causa).35 Dada la evidencia científica, a partir de 2013 la Agencia Internacional de Investigación del Cáncer de la Organización Mundial para la Salud (OMS) clasificó (3) Los AVISA representan la suma del número de años de vida perdidos más los años de vida 35 vividos con discapacidad. 4 a la contaminación atmosférica y a las PM en ambientes exteriores como “carcinógenos humanos conocidos” y estableció que son una causa de cáncer de pulmón en humanos.14 De hecho, con base en estudios realizados en algunas zonas urbanas contemporáneas se estima que el riesgo de mortalidad por cáncer de pulmón se incrementa entre 14 y 44% en adultos de más de 30 años que se exponen de manera crónica a las PM2.5 con un incremento anual promedio de 10 µg/m3 (cuadro 1).11,36,37 Las emisiones de los motores que utilizan diesel(4) como combustible requieren de atención especial. La evidencia internacional sobre la toxicidad de estas emisiones es suficiente para que la OMS las clasifique como carcinógenos para los humanos (cáncer de pulmón).38 Beneficios potenciales de las políticas y medidas para mejorar la calidad del aire Las políticas públicas que logren una reducción en las concentraciones de los contaminantes en el aire ambiente se pueden traducir en beneficios en la salud de la población. Esto es posible gracias a la relación lineal entre concentración y respuesta para las exposiciones crónicas a PM2.5 (con un límite superior de 30 µg/m3 como promedio anual).11 Es decir, los riesgos asociados como mortalidad total, mortalidad cardiopulmonar, mortalidad por cáncer de pulmón y déficit en el crecimiento pulmonar en niños pueden reducirse al disminuir las concentraciones de partículas en la atmósfera. Dada la profundidad y certeza del conocimiento científico actual sobre los efectos adversos de la contaminación atmosférica en la salud, los gobiernos de numerosos países han adoptado políticas para controlarla. Con ello, en las últimas décadas la calidad del aire ha mejorado significativamente en muchas ciudades del mundo, especialmente en Europa, América del Norte y Japón. En la ZMVM, las concentraciones de los principales contaminantes atmosféricos se han reducido significativamente a partir de los años noventa. Esta región ha servido como “laboratorio” de las políticas ambientales nacionales para implementar estrategias innovadoras que, cuando han resultado efectivas, se han podido replicar en otras entidades. Mejoras adicionales en la calidad del aire conllevarían beneficios importantes en la salud de la población. Por ejemplo, (4) Las emisiones de los vehículos a diesel también incluyen carbono negro, que recientemente se ha definido como el segundo contribuyente para el cambio climático, solo después del bióxido de carbono (Walsh, 2014). 5 estimaciones realizadas con información de 2005 en la mayor parte de la ZMVM (5) indican que si se cumplen las recomendaciones de calidad del aire de la OMS para PM10 (20 µg/m3 como promedio anual) se podrían evitar más de 10,460 muertes anuales en la población de mayores de 30 años.39 Solamente en el Distrito Federal podrían evitarse entre 3,800 y 8,400 muertes en este grupo de edad.39 No se ha evaluado de manera suficiente el efecto de ciertas acciones de política sobre la calidad del aire, pero diversos estudios epidemiológicos retrospectivos y el análisis de intervenciones de política pública ambiental han permitido mostrar algunos casos en los que la mejoría en la calidad del aire se deriva en beneficios en la salud de manera relativamente rápida y sostenida.11,40 De esta manera se ha encontrado que la disminución de niveles de partículas suspendidas en algunas regiones de Estados Unidos a principios de los años 80 resultó en una reducción de la mortalidad infantil.41 Para los adultos, la mejoría en la calidad del aire y específicamente la reducción de las concentraciones de PM2.5 provenientes de procesos de combustión, incluyendo las emisiones vehiculares, presentó un efecto protector debido a la mejor salud cardiopulmonar de la población.14 Así se pone en evidencia en ciudades del este de Estados Unidos en las que una fuerte reducción en el riesgo de mortalidad cardiovascular y respiratoria se asocia con una mejor calidad del aire, medida ésta como reducciones en las concentraciones de PM2.5 (figura 1). Más aún, en las ciudades con mayores disminuciones en los niveles de PM2.5 las reducciones en el riesgo de mortalidad resultaron también incrementalmente superiores.42 R i e s g o r e l a t i v o (5) La zona que se incluye en el estudio en referencia considera todas las delegaciones del Distrito Federal y alrededor de la mitad de los municipios del Estado de México que forman parte de la ZMVM (Riojas et al., 20012). 6 Figura 1. Riesgo relativo de mortalidad total y las concentraciones de PM2.5 en seis ciudades de Estados Unidos del Six Cities’ Study. Las letras en negritas representan los puntos del período con mayor contaminación atmosférica en las ciudades (1974–1989), mientras que las letras itálicas corresponden al período con mejor calidad del aire y menores concentraciones de PM2.5 (1990–1998). P = Portage, WI; T = Topeka, KS; W = Watertown, MA; L = St. Louis, MO; H = Harriman, TN; S = Steubenville, OH. Fuentes: Laden et al., 2006. De manera complementaria se han identificado situaciones en las que ciertas acciones reditúan en una mejor calidad del aire y se han evaluado los beneficios asociados para la salud poblacional. En el Valle de Utah una huelga de más de un año en una mina de acero resultó en una reducción de 15µg/m 3 en los niveles de PM, lo cual se acompañó con una disminución de 3% en la mortalidad.42,43 En Dublín, cuando el gobierno prohibió la comercialización, venta y distribución de carbón se redujeron las concentraciones de partículas finas (medidas como humo negro) en 36 µg/m3. Ello trajo como beneficio una reducción cercana a 8% en la mortalidad cardiovascular y respiratoria.44 Por último, en Hong Kong las autoridades regularon la calidad de los combustibles para uso vehicular y para las termoeléctricas al requerir una concentración de azufre menor a 0.5% en peso. Esta política gubernamental resultó en reducciones de 45% en las concentraciones anuales de SO2, con los consecuentes beneficios en la salud: 2.1% de reducciones en la mortalidad total, 2% en la cardiovascular y casi 4% en la respiratoria.45 Análisis posteriores mostraron que las reducciones tanto de SO2 como de PM10 se asociaron con una reducción en la mortalidad no accidental, con efectos benéficos de la misma magnitud para estos dos contaminantes.46 Todo ello demuestra que las reducciones en las concentraciones de ciertos contaminantes atmosféricos, especialmente PM2.5, resultan en una disminución en el riesgo de mortalidad que se traduce en incrementos en la “sobrevivencia” de la población.42 El análisis en las principales ciudades de Europa refleja que el cumplimiento de las recomendaciones de las guías de calidad del aire de la OMS para las concentraciones anuales de PM2.5 (10 μg/m3) conllevaría un incremento de hasta 22 meses en la esperanza de vida de la población de más de 30 años de edad 47,48 En concordancia con lo reportado para Europa, en más de 50 ciudades de Estados Unidos las reducciones en las concentraciones de PM2.5 de 10 μg/m3 se han asociado con un incremento de 0.61 años en la esperanza de vida. En estas ciudades 15% del incremento general en la esperanza de vida puede atribuirse a 7 la mejor calidad del aire existente a partir de la década de los años ochenta.49 Estos resultados son congruentes con las estimaciones de la pérdida en la esperanza de vida de entre 0.7 y 1.6 años atribuibles a la exposición a largo plazo a concentraciones de 10 µg/m3 de partículas finas en Holanda y Estados Unidos.49 Cabe decir que las concentraciones de PM como métrica para evaluar la calidad del aire representan un proxy de otros contaminantes presentes en las atmósferas urbanas. Las disminuciones en las concentraciones de las partículas también pueden implicar mejoras en los niveles de otros contaminantes, asociadas con la implementación de medidas de control. Conclusión En la actualidad más de 20 millones de habitantes de la ZMVM están expuestos de manera constante al riesgo a la salud pública que representa la contaminación atmosférica. Más aún, en esta zona 64% de la población, equivalente a 12.8 millones de personas, vive en la zona de máximo impacto de los contaminantes relacionados con el tráfico.(6),28,50 La evidencia científica demuestra las graves consecuencias para la salud humana de la exposición a corto y a largo plazo a los contaminantes atmosféricos, incluyendo los relacionados con el tráfico. Estas consecuencias incluyen incrementos en la mortalidad prematura total y por algunas causas específicas en adultos y en niños, así como grandes costos económicos y sociales asociados con las enfermedades provocadas por esa exposición. La literatura científica y diversas experiencias internacionales han demostrado también los beneficios en salud, económicos y sociales derivados de medidas eficaces de control que resultan en una mejor calidad del aire. Por ejemplo, se sabe que el riesgo asociado con la exposición a PM es parcialmente reversible,42 lo que se refleja en un aumento en la esperanza de vida cuando se reducen las concentraciones ambientales de PM2.5. De esta manera los habitantes de ciudades en las que las PM2.5 se han reducido entre 6 y 13 µg/m 3 se han beneficiado con un incremento en su esperanza de vida de entre 0.4 y 0.8 años.49 Por todo ello, es urgente implementar estrategias de control que incluyan acciones orientadas a la reducción de fuentes de emisión particulares. Entre las acciones (6) La zona de máximo impacto de los contaminantes relacionados con el tráfico llega hasta 500 46,47 metros de distancia de una autopista y hasta 100 metros de una avenida principal. 8 posibles se pueden mencionar agilizar la circulación de los vehículos y aquellas enfocadas a la disminución de las emisiones contaminantes de fuentes específicas, a través de la introducción de tecnologías avanzadas y el uso de combustibles de mayor calidad para uso vehicular e industrial. También es posible realizar acciones de política cuyo fin principal no sea la gestión de la calidad del aire pero que tengan beneficios colaterales por la reducción de las concentraciones de contaminantes en la atmósfera. Un ejemplo relevante son las acciones para incrementar la eficiencia en el consumo de gasolina y diesel de los vehículos automotores con el objetivo de incrementar los kilómetros recorridos por litro de combustible. Finalmente, está demostrado que los daños más graves a la salud humana provocados por la contaminación ambiental se producen en el mediano y largo plazos, por lo que la aplicación inmediata de medidas eficaces de control protegerá y beneficiará más a los niños, adolescentes y adultos jóvenes y a las nuevas generaciones nacidas en la ZMVM. 9 Referencias bibliográficas 1 Schwartz J. 1994. Air Pollution and Daily Mortality: A Review and Meta Analysis, Environmental Research, 64:36-52. 2 US-EPA, 1996. Air Quality Criteria for Particulate Matter: Volumes I, II and III. EPA/600/AP-95/001a-.cF. Office of Research and Development, US Environmental Protection Agency, Washington, D.C. 3 Pope, C.A. III, Dockery, D.W., Spengler, J.C., Raizenne, M.E. 1991. Respiratory Health and PM10 Pollution: A Daily Time Series Analysis, Am. Rev. Resp. Dis., 144:668-674. 4 Dockery, DW, Pope, CA III, Xu, X, Spengler, JD, Ware, JH, Fay, ME, Ferris, BGJ, Speizer, FE. 1993. 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