Hava Kirliliği ve Astma

... konulu sunumlar: "Hava Kirliliği ve Astma"— Sunum transkripti:

1 Hava Kirliliği ve Astma
Prof.Dr.Sadık Demirsoy G.Ü.Tıp Fakültesi

2 Yüzey alanı M2 olan akciğerlerin bazal membranından kana yaklaşık olarak 350 litre oksijen kana geçer. Yani solunum sistemi çevre havası ve içindekilerle yakın temas içindedir.

3 Hava kirliliği endüstri devrimi ile birlikte önemli bir sağlık sorunu haline gelmiştir. Daha sonra 20.yüzyılda geleneksel fosil yakıtlarının aşırı kullanımı sonucu havada SO2 ve partikül artışı sonucu solunum hastalıklarına bağlı hastalıklarda ve ölümlerde ciddi artışlar olmuştur.

4 Hava kirliliğinin insan sağlığındaki etkisi son 60 yılda dikkati çekmiş, bu konudaki bilinen ilk yayın da 1948 yılında çıkmıştır. Günümüzde ise bu konuda halen onbinlerce yayın çıkmaktadır.

5 Hava Kirliliğinin Dünya Gündemine Gelmesi
1930 yılında Belçika Meuse Vadisinde 63 kişi ölmüş ve binlerce kişi hastalanmıştır. 1948 yılında Donora, Pennsylvania 6000 kişi solunum sistemi hastalığına maruz kalmış ve 20 kişi ölmüştür 1952 yılında Londrada yaşanan felaketler Dünya’nın ilgisini hava kirliliğine çekmiştir.

6 1952 Londra Şekilde görüldüğü gibi bacadan atılan kirleticilerin ölümcül etkisi, inversiyonun başladığı gün değil de özellikle sonraki günlerde daha şiddetli olmuştur. Çünkü hem atmosferde inversiyon olayı hem de bacadan kirletici atılmaya devam ettiği için havada kirletici konsantrasyonu sürekli artmıştır. Belirli süreden sonra kirletici konsantrasyonu sınır değerlerinin fevkalade üzerine çıkmıştır. Bu olay sonucu kişi ölmüş ve kişi hastalanmıştır. Bu olay sonucu İngiltere’de temiz hava kanunu düzenlemesi ile ısınmada kullanılan yakıt özelliğinde ve yakma sistemlerinde ciddi düzenlemeler getirilmiştir.

7 İnversiyon Ağaçlarla, tepelerle veya dağlarla çevrili şehirlerde hava hareketi çok yavaştır. Bu tür şehirlerde yüksek binaların bulunması da hava sirkülasyonunu ayrıca önemli ölçüde engellemektedir. Yüksek basınç şartlarının hüküm sürdüğü açık hava ve düşük rüzgarlı günlerde, bu tür şehirlerde rüzgar hızı durma noktasına gelmektedir. Özellikle ısınma amaçlı olarak kalitesiz katı ve sıvı yakıt kullanılan şehirlerde bacadan atılan kirleticiler havadan daha ağır olduklarından yere doğru çökme eğilimindedirler. Meteorolojik şartların katkılarıyla yere doğru çökelen ve biriken kirleticiler ölümcül etkilere sahiptirler.

8

9 Yaşanan felaketlerden sonra gerek ABD’de, gerekse Avrupa ülkelerinde hava kirliliğinde eşik değerler ve alınacak tedbirler konusunda çalışmalar yapılmıştır. Bütün bu çalışmalara rağmen Dünya Sağlık Teşkilatı her yıl 300 milyon insanın hava kirliliğine bağlı hastalıklardan öldüğünü bildirmektedir.

10 Hava kirliliğinin tanımı
Dünya sağlık teşkilatı hava kirliliğini insanların aktivitesi sonucu havada insan sağlığını tehdit edecek konsantrasyonlarda maddelerin birikmesi şeklinde tanımlamaktadır.

11 Hava kirliliği kaynakları
Isınmadan kaynaklanan hava kirliliği Motorlu taşıtlardan kaynaklanan hava kirliliği Sanayiden kaynaklanan hava kirliliği

12 Hava kirliliğini oluşturan maddeler
Asılı partiküllü materyel Kükürt dioksit (SO2) Azot oksit (NOx) Ozon (3) Azot dioksit (NO2) Karbon monoksit (CO)

13 Son yıllarda SO2 ve partikül artışlarına bağlı hava kirliliğinin yerini petrol ve doğal gaz kullanımının alması sonucu hidrokarbonlar, nitrik oksitler, ozon (O3) ve 10 m’dan küçük partiküllerden (Pm10) oluşan yeni tip bir hava kirliliği hem gelişmiş, hem de gelişmekte olan ülkeleri etkilemektedir.

14 Türkiye’de durum 1950’lerden sonra hızlı kentleşme, nüfus artışı ve endüstri tesislerinin açılması irili ufaklı birçok şehirde özellikle kış aylarında hava kirliliğinin gündeme gelmesine yol açmıştır.

15 Hava kirliliği ve astım mortalitesi ve morbiditesi

16 Hava kirliliği ve astım mortalitesi ve morbiditesi
Hava kirliliği astım ve diğer solunum hastalıklarına bağlı mortaliteyi artırmaktadır. Hava kirliliği astımlı hastaların atak sayılarını ve şiddetlerini, hastaneye başvuru sayılarını ve hastanede yatma sürelerini artırmaktadır. Hava kirliliği ile astımın giderek artan görülme sıklığı arasında ilişki tam olarak aydınlatılamamıştır. Hava kirliliği çocuklarda akciğer gelişimini yavaşlatmakta ve böylece solunum hastalıklarının gelişmesi için zemin hazırlamaktadır.

17 Clark NA ve arkadaşlarının yaptığı araştırmada
34 yıllık hastane kayıtlarının retrospektif olarak incelenmesi ile yapılan 3482 (% 9) astma olduğu saptanmış ve bunlarda perinatal ve erken bebeklik döneminde hava kirleticileri(CO, NO, NO2, PM10, SO2, and PM) ile temasın astım gelişme riskini önemli ölçüde artırdığını Environ Health Perspect Feb;118(2):

18 Laboratuvar çalışmalarında astmalılar tarafından SO2’nin inhalasyonunun hışıltıya neden olduğu gözlenmiştir. Bu bulgu hasta ağız solunumu yapıyorsa veya ağır eksersiz yapıyorsa 0.2 ppm konsantrasyonunda bile hışıltı ortaya çıkmaktadır. Ancak maruziyet süresi uzadıkça belirtiler daha şiddetlenmemektedir. Clin Exp Allergy Feb;23(2):81-96.

19 Samet ve arkadaşlarının yılları arasında ABD’de 20 şehirde yaptıkları araştırmada 10 mikrondan küçük (PM10) partiküllerin ve O3’ün solunum hastalıklarından ortaya çıkan ölümleri belirgin artırdığı bulmuşlardır. Engl J Med 2000:343;

20 Atkinson ve arkadaşlarının Avrupa’nın büyük şehirlerini kapsayan araştırmalarında PM10 düzeyindeki artışın astımlıların hastaneye başvuru sayılarını artırdığı bulunmuştur. Am J Respir Crit Care Med 2001:154;

21 Türkiye’de Bektaş M ve Bircan A
Türkiye’de Bektaş M ve Bircan A.’nın Ankara’da yaptıkları araştırmada kasım-mart ayları arasında hava kirliliği ile astım atakları nedeni ile acile başvurular arasında anlamlı bir ilişki bulunmuştur. Tüberküloz ve Toraks Dergisi 2003;51;

22 Zonguldak’ta Tomac ve arkadaşlarının yaptıkları araştırmada SO2 ve havadaki partikül konsantrasyonu ile semptomatik astımlı çocuk sayısı arasında pozitif bir korelasyonun bulunduğu gösterilmiştir. Allergy Asthma Proc 2005:26;

23 Ho WC ve arkadaşlarının yaptığı araştırmada NO2, nitrojen oksitleri (NOx), nitrik oksit (NO), O3 ve PM10 düzeylerindeki yükselmenin çocuklarda astım atak sayısını artırdığı bulunmuştur. Environ Res 2007:104;402-9.

24 İlginç olarak O’Connor GT ve arkadaşlarının ABDevletlerinde yaptıkları araştırmada ulusal hava kalite değerlerinin altında da olsa NO2 ve PM2-5 değerlerindeki yükselmenin bile astımlı çocuklarda atak sayısını, okula gidilmeyen gün sayısını artırdığını ve solunum fonksiyonlarında da düşmeye neden olduğu gösterilmiştir. J Allerg Clin Immunol 2008:121;1133-9

25 Hava kirliliğinin bir başka etkisi de havada NO2’nin yüksek olması viral enfeksiyonlara bağlı astım ataklarının sayısında ve şiddetinde artmaya neden olmaktadır. Lancet 2003;361:1939.

26 Astım ve allerjik hastalıkların görülme sıklığının giderek artmasında hava kirliliğinin rolü var mı dır ?

27 Astım ve allerjik hastalıkların sıklığının giderek artması ile hava kirliliği arasında doğrudan bir neden-sonuç ilişkisi gösterilememiştir. Ancak gelişmiş ülkelerde bu artışın atmosferik hidrokarbonlar, NOx, O3 ve PM10 düzeylerindeki bağlı olabileceği düşüncesi vardır. Annu Rev Public Health 1994;15:

28 Nicolai ve arkadaşlarının yaptığı araştırmada okul çocuklarında Pm, SO2, ve NO2 sevyeleri ile bronş aşırı duyarlılığı, serum IgE düzeyi ve alt solunum yolu duyarlılığı arasında anlamlı bir ilişkinin olduğu gösterilmiştir. Lancet 1999;353:874.

29 Ryan ve arkadaşlarının yaptığı bir araştırmada dizel kullanan araçlara yakın oturan ailelerde hışıltılı bebek rastlanma oranının daha yüksek olduğunu bulmuşlardır. J Allergy Clin Immunol 2005;116:279

30 Keleş ve arkadaşlarının yaptıkları araştırmada hava kirliliğinin allerjik solunum yolu hastalıklarını ve rinitin görülme sıklığını artırdığını saptanmıştır. Arch Environ Health 1999;54:48

31 Hava kirliliğinin niteliği astım ve allerjik solunum yolu hastalıklarının görülme sıklığına etkisi olabilir mi ?

32 Doğu ve Batı Almanya’nın birleşmesi bu konuyu araştırmak için ilginç bir model oluşturmuştur.
Batı Almanya’da NO2 ve diğer petrol artığı kirleticileri, Doğu Almanya’da da SO2 ve duman yoğunluğu daha yüksek bulunmuştur. Batı Almanya’da allerjik rinit yüksek oranda bulunurken, Doğu Almanya’da kronik bronşit yüksek oranda bulunmuştur.

33 Çocuklar ve hava kirliliği
Çocuklar hava kirliliğinden en fazla etkilenen gruptur. Doğumda 24 milyon olan alveol sayısı çocuklukta artar ve erişkinlikte 600 milyona çıkar. Çocuklar erişkinlere göre daha çok hareket ederler ve daha fazla hava solurlar. Bu nedenle daha fazla hava kirletici depolarlar. Çocuklarda havayolu epiteli kirleticilere daha geçirgendir. Kirleticilerin metabolize, detoksifiye ve atılmaları erişkinler kadar başarılı değildir. Çocuklarda havayolları erişkinlerden daha dar olduğu için irritasyon sonucu obstrüksiyon daha çabuk gelişir.

34 Çocuklarda astım ve hava kirliliği
Dört yıl süren bir araştırmada 2.5 mµ’den küçük partikül (PM2.5), organik karbon, NO2 ve O3 düzeyleri ile astımlı çocukların semptomları arasında belirgin ilişki bulunmuştur. Lancet 2002;359:366. Morgenstern ve arkadaşlarının yaptığı geniş kapsamlı araştırmada trafikten kaynaklanan hava kirliliğine il 6 ayda maruz kalan çocuklarda astma,allerjik rinit, atopik dermatit ve allerjik duyarlanmayı artırdığı bulunmuştur. Am J Respir Crit Care Med 2008;177:1331. Trafikten dolayı hava kirliliğine maruz kalan çocuklarda temas etmeyenlere göre hışıltı sıklığının % 57’lere varan önemli ölçüde arttığı bildirilmiştir.

35 Hava kirliliği, solunum fonksiyonları ve akciğer gelişimi
Hava kirleticileri solunum fonksiyonlarını bozarak astım gibi solunum yolu hastalıklarının gelişimine zemin oluşturabiliyor. PM10, O3 ve NO2 yüksek olması solunum fonksiyonlarını bozmaktadır. Am J Respir Crit Care Med 1999;159:768. Prospektif bir araştırmada partikül kirliliği çocuklarda akciğer gelişimini engellediği bulunmuştur. Am J Respir Crit Care Med 2001;164:2067.

36 Hava kirliliği ve allerjik cevap (1)
O3 ve NO2 inhalasyonu, hafif asmatiklerde inhale edilen allerjenlere karşı gösterdikleri cevabı potansiyalize etmektedir. Lancet 1991;338:199. NO2 ve SO2 beraber solundukları zaman D.pteronyssinusun bronkokonstriktör etkisini potansiyelize etmektedir. Lancet 1994;344:1668. Dizel eksoz partikül (DEP) solüsyonları ile yapılan çalışmalarda allarjen solüsyonları ile beraber verildiklerinde nazal mukozada allerjene özgül IgE ve total IgE sevyelerinde, ayrıca bunları salgılayan hücrelerde belirgin artış yaptıkları gözlenmiştir. Bu da allerjenlerle DEP arasında bir sinerji olabileceğini düşündürmüştür. Allergy 1997;52:52. Yine DEP solüsyonları allerjenlerle birlikte verilmesi allerjik kişilerde nazal mukoza hücrelerinden IL-2, IL-4-6, IL-10 ve IL-13 sentezini artırmaktadır. Allergy 1997;52:52.

37 Hava kirliliği ve allerjik cevap (2)
Önceden O3’e maruz kalmış allerjik hastalarda allerjenle karşılaşmış nazal lavaj sıvısında ECP anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. Allergy 1997;52:52. Yine önceden NO2 verilen allerjik hastalarda ECP yüksek bulunmuştur. J Allergy Clin Immunol 1995;96:669. Bütün bu bulgular hava kirliliğininallerjik reaksiyonu potansiyelize ettiğini göstermektedir.

38 Hava kirliliği ve solunum yollarında inflamasyon (1)
Gönüllüler üzerinde yapılan çalışmalarda hava kirleticileri astımlılarda daha belirgin olmak üzere öksürük, solunum yollarında daralma, irritatif öksürük ve göğüste skışıklığa neden olmaktadır. Bu etkiyi allerjik cevabı tetiklemelerinin yanında kendilerinin de inflamasyona neden oldukları ileri sürülmüştür.

39 Hava kirliliği ve solunum yollarında inflamasyon (2)
O3 ile sağlıklı gönüllülerde yapılan bir araştırmada bu gazın inhalasyonunun hava yollarında LDH, total protein, albumin sızıntısına neden olduğu, lökositler, IL-6, IL-8, GM-CSF, alfa-antitripsin. PGE2 ve fibronektin düzeyinde artmaya neden olduğu gözlenmiştir. Am Rev Respir Dis 1993;148:1363.

40 Hava kirliliği ve solunum yollarında inflamasyon (3)
Astımlı hastalar O3’e maruz kaldıklarında sağlıklılara göre proksimal ve distal havayollarında PMN lökosit, eozinofl, LDH, total protein, miyeloperoksidaz, fibronektin ve IL-8 düzeylerinin daha da yüksek olduğu bulunmuştur. Am Rev Respir Dis 1993;148:1363. Bir başka araştırmada O3’ün GM-CSF gibi inflamatuvar sitokinlerin ekspresyonunu artırdığı bulunmuştur. Clin Exp Allergy 2003;33:777. N02 ile yapılan çalışmalarda da benzer sonuçlar alınmıştır

41 Hava kirliliğinin hücre seviyesinde etkisi (1)
O3 makrofaj ve benzer hücrelerden PAF, IL-1beta, IL-8 ve TNF-α gibi sitokinlerin salınımını artırmaktadır. Am J Respir Cell Mol Biol 1995; 13:60. Bronş epitel hücresi NO2 ile karşılaştığında silier aktivitesi azalmakta, LTC4, GM-CSF,TNF-α, IL-8 gibi mediatörlerin salınımı artmaktadır. Allergy 1997;52:45

42 Hava kirliliğinin hücre seviyesinde etkisi (2)
O3 ve NO2 ile karşılaştıklarında zararlı etkilerine atopiklerin bronş epitel hücrelerinin daha duyarlı oldukları bulunmuştur. Bu maddeler sadece astımlılarda RANTES ve GM-CSF gibi mediatörlerin salınımını artırmaktadır. J Allergy Clin Immunol :287. DEP’ise bronş epiteliyal hücrelerinin siliyer titreşimlerini azaltırken, bu hücrelerden IL-8, GM-CSF ve sICAM-1 salınımını artırmaktadır. J Allergy Clin Immunol 1998;102:771

43 Hava kirliliğinin hücre seviyesinde etkisi (3)
O3, NOx ve PM’in solunum sistemi üzerinde özgül toksik etkilerinin yanında güçlü oksidan etkileri vardır. Direkt lipid ve proteinler üzerine etki edebilecekleri gibi hücre içi oksidatif yolları etkileyerek bu etkiyi gösterebilirler. Antioksidan etkili glutatyon, E vitamini, askorbat ve ürik asit düzeyi yeterli olmazsa bu maddeler lipid, protein ve karbonhidratlar gibi makromoleküllerle reaksiyona girerek birçok sitotoksik maddenin ortaya çıkmasına neden olurlar. Astım Allerji İmmunoloji 2007;5(3):64.

44 Sonuç…

45 Hava kirleticileri Astımlılarda mortaliteyi artırmaktadır
Semptomlarında artışa neden olmaktadır Hastane yatışlarında artışa neden olmaktadırlar. Solunum fonksiyonlarında bozulmaya neden olmaktadırlar. Çocuklarda akciğer gelişimini yavaşlatarak uzun vadede astım prevalansını artırabilmektedirler.

46 Hava kirleticileri bu etkilerini
Hava yollarında inflamasyona yol açarak, Hava yollarının allerjene cevabını artırarak Hücre düzeyinde oksidatif yükü artırarak ve hücrenin yaşam süresini etkileyerek belirttiğmiz klinik tablolara neden olmaktadırlar.

47 Dinlediğiniz için teşekkürler…….

48