MMC 13 Aula 8 CAD Poluição do ar

Epidemiologia

Ambiental

Carga Ambiental da Doença –

CAD - Environmental Burden of

 Evidência de impacto à saúde  cidades da

Europa e dos EUA  episódios de fog nos invernos de 1952 e 1958.

 Métodos atuais de medida  associação

entre MP e morbidade e mortalidade.

 Fonte maior de MP  estacionárias e fixas

 queima de combustíveis.

 Efeitos  derivados de estudos

 Relato de evidência de associações.  Agravos à saúde  mortalidade,

internações hospitalares para doenças

cardiovasculares e pulmonares, ataques de asma, bronquite aguda, sintomas

respiratórios e restrições na atividade.

 0,5% DALYs

 2%  Doenças pulmonares.

 81% das mortes atribuíveis  idosos

 49% DALYs atribuíveis  idosos (pessoas

com 60 anos ou mais).

 Crianças abaixo de cinco anos  3% das

mortes atribuíveis

 Carga global de doença  concentração

média urbana de MP₁₀ e MP_2,5

 Estimativas (OMS)  não contemplam

cidades com menos de 100.000 habitantes e zonas rurais.

 Carga da doença em grandes cidades   Quantidade de combustível fóssil utilizado,  Clima;

 Taxas de doenças;

 Dimensão da população e densidade.  Mais altas em determinadas regiões 

 MP

2,5  ameaça mais significativa.

 Penetração em ambientes interiores.  Estudos  MP

10  sob monitorização.

 Estimativa de CAD  eventos à saúde:  Mortalidade cardiovascular e câncer de

pulmão  exposição a longo prazo a MP_2,5

 Subsídio para determinação de prioridades

de controle.

 Sumário do método:

 1. avaliação da exposição ambiental;

 2. determinação da dimensão da população

exposta;

 3. Incidência de efeitos à saúde.

 Concentração função-resposta:

 Literatura epidemiológica – uso de fração atribuível  estimativa:

 Número de casos de mortalidade prematura e DALY

(cardiopulmonar e câncer do pulmão) atribuído a

exposição a longo prazo a MP2,5 para pessoas > 30 anos ou mais.

 Número de casos de mortalidade prematura e DALY por

Efeitos à saúde recomendados e funções de risco para cálculo de CAD:

 X = concentração do poluente em _g/m3 e X0 = alvo ou

A BASE DE EVIDÊNCIAS:

 MP  mistura de partículas sólidas e líquidas.

 Evidências nos últimos 20 anos.

 Ambientes urbanos  combustão de queima de

combustíveis (fontes móveis e fontes estacionárias).

 Métricas de material particulado  MP10, MP2,5,

fumaça preta e sulfatos.

 Associações  ozônio, SO₂, CO e NO₂.

Mortalidade relacionada a

exposição a curto prazo

 Séries temporais  Exame de mudanças

diárias da poluição  24 h.

 Efeitos agudos  observações diárias por

meses e anos.

 Análise  uso de regressão multivariada 

 Limitações de uma série temporal:

 Dificuldade de determinação da concentração do

poluente real;

 Potencial para errar na classificação da

exposição;

 Covariação entre poluentes  dificuldade em

Exposição a curto prazo e

mortalidade: todas as idades.

 Características de estudos adequados:

 Uso de regressão de Poisson  mortalidade 

evento raro;

 Três ou mais anos de dados diários em uma dada

cidade;

 Exame dos efeitos do dia da semana e mudanças

diárias do clima;

 Uso de modelos gerais aditivos  controle de

Exposição a curto prazo:

mortalidade - crianças

 Evidência na literatura.

 População idosa  população potencial ao

risco.

 Estudos seccionais, coorte  associação

entre concentração MP e mortalidade infantil.

 MP  baixo peso ao nascer e parto

 Dificuldade de separação de efeitos 

pobreza, padrões de exposição, status socioeconômico (dieta).

 Mortalidade  crianças < 5 anos.

 Base para estimativa de efeitos de MP₁₀ na

 Revisão de estudos  elevação de

mortalidade diária  infecções respiratórias agudas (Saldiva et al., 1994).

 Todas as causas de mortalidade 

mudanças a curto termo na poluição.

 Efeitos específicos da doença  doenças

cardiovasculares ou pulmonares

preexistentes  fatores de risco para mortalidade/MP.

 Associações estatísticas significantes  MP

e mortalidade cardiovascular e pulmonar

 Abreviamento da vida  evidência indireta  Associações entre MP e taquicardia e

bradicardia, incidência de arritmias  preditores de risco de morte por doença cardíaca.

 Crianças com doenças respiratórias

Resumo dos achados: exposição

a curto termo a MP e mortalidade

 1. Independência  fatores climáticos,

sazonalidade, tempo e dia da semana

 Cobertura dos estudos  vários ambientes,

condições de temperatura-poluição,

distribuições etárias da população, condições de saúde de fundo, status socioeconômicos e sistemas de cuidado à saúde.

 Faixa de associações  0,5 a 1,6% de

 4. Inexistência de limiar de resposta.

 Evidência dos EUA  concentração de

fundo MP₁₀  8 – 10 g/m3 ,

 MP_2,5  3 – 5 _g/m3

 5. Aplicação dos RR  estudos replicados

 Análise dos estudos

 Faixa recomendada  0,6 – 1,5 % de

elevação na mortalidade por aumento diário de 10g/m3 em MP₁₀.

 Estimativa central  1% de elevação na

Mortalidade relacionada a

longo prazo

 Estudos de coorte:

 Harvard Six Cities  Dockery et al. (1993)

 estudo de 8.000 pessoas em um período de 15 anos.

 Pope et al. (1995)  taxas de mortalidade

 Uso de MP₁₀, MP_2,5 ou sulfatos 

mortalidade cardiopulmonar, câncer ou “todas as outras causas”.

 Dockery et al. (1993)  mortalidade total e

cardiovascular  sulfatos e MP_2,5  11 a 29,6 g/m3 e MP₁₀  18 a 46,5 g/m3.

 Pope et al. (1995)  partículas finas e

 Pope et al. (1995)  50 cidades (dados de

MP_2,5)  7 a 30 g/m3.

 Mortalidade estimada  4-7% por 10_g/m3

de MP10

 Exposição diária  1% por 10_g/m3 de MP₁₀

 Redução de expectativa de vida 

 Reavaliação e replicação dos estudos

citados:

 Educação  modificador de efeito;

 Resultados não sofreram confusão de dados

individuais ou relacionados às cidades;

 Associações lineares entre exposição a sulfatos e

 Variáveis socioeconômicas e educacionais

 importantes no modelo  representativa em países periféricos.

 Funções concentração-resposta  linear ou

não-linear.

 Estimativa da carga ambiental da doença 

 Medição da qualidade do ar  MP₁₀

 Necessidade de estabelecer uma razão entre

MP_2,5:MP₁₀

 Razão deve ser medida localmente.  Países desenvolvidos  0,65

 Europa  0,73

Modelos alternativos e recomendados para estimativa de RR para exposição a longo prazo PM2,5

Efeito Risco relativo Coeficiente 

(IC95% Limites superiores e inferiores) Mortalidade cardiopulmonar (exposição log-linear) Mortalidade cardiopulmonar (exposição linear)

Morbidade

 Hospitalização por doença cardiovascular ou

respiratória,

 Atendimento em PS;

 Exacerbação de asma;

 Bronquite crônica ou aguda;

 Restrições na atividade;

 Perda de trabalho;

 Absenteísmo escolar;

 Sintomas respiratório;

 Maioria dos estudos  América do Norte  Poucos na Europa.

 Incerteza  extrapolação para países em

desenvolvimento ou periféricos.

 Uso de dois métodos analíticos

 Método similar ao de curto prazo e

Avaliação da exposição:

 Uso de monitores fixos

 Média anual de concentração no ano, por

diversos anos  redução de viés por flutuações sazonais;

 Devem refletir exposição sobre uma grande

área;

 Dados de MP  cidades de maior porte 

Avaliação da exposição:

 Uso de modelos baseados em estimativas:

 Estimativas anuais de MP₁₀ e MP_2,5  Banco

Mundial;

 Modelo econométrico  incorpora medidas de MP

disponíveis.

 Modelo (AMPM COM Model)  predição de

Entradas no modelo para estimativa de concentrações MP10:

 Consumo de energia:

 Consumo per capita de seis categorias de

energia:

 Carvão. Petróleo, gás natural, energia

nuclear, energia hidrelétrica e combustíveis renováveis e resíduos.

 Dados per capita  gasolina e diesel

Entradas no modelo para estimativa de concentrações MP10:

 Fatores geográficos e atmosféricos: nove

fatores:

 Temperatura média;

 Temperatura diurna;

 Precipitação média;

 Pressão barométrica;

 Velocidade do vento;

Entradas no modelo para estimativa de concentrações MP10:

 Adição de duas variáveis meteorológicas 

relacionadas à demanda de energia:

 Aquecimento e resfriamento  graus dia

 Duas variáveis topográficas:

 Distância do centro da cidade ao ponto mais

Entradas no modelo para estimativa de concentrações MP10:

 Densidade populacional municipal e nacional.

 Densidade populacional urbana local.

 Intensidade local da atividade econômica (produto

local bruto por km2).

 Renda per capita nacional  capacidade do país

em propor medidas de controle.

 Tendências temporais

 Modelo  MP₁₀ e TSP, 512 localizações em

304 cidades e 55 países – 1985-1999.

 Regressão múltipla  R2 = 0,88 

indicando um bom ajuste do modelo.

 Teste F  significância.

 Modelo razoável  3.211 cidades do mundo

 Pressupostos do modelo:

 Níveis de MP₁₀  representativos da

exposição;

 Estimativas nacionais (uso de combustíveis,

 Razão MP

2,5: MP10

 Valores recomendados para estudos locais

ou nacionais:

 Regiões áridas, ruas não pavimentadas 

relação menor.

 Medição local  ideal;

 Ausência de medida  0,65 para países

desenvolvidos;

Calculando a carga da doença:

 Cálculo da Fração Atribuível ou Fração de Impacto  a partir de RR

 Onde: Pi = proporção da população na exposição i,

incluindo os não expostos

 RRi = risco relativo da população exposta na

 Equação anterior  vários grupos

populacionais  várias cidades em um país

 População de somente uma cidade e com

um nível de exposição:



RR

RR

 Estimativa de efeito de uma intervenção 

interesse de saúde pública

 Onde:

 Pi = proporção da população na categoria de

exposição i;

Pi’ = proporção da população na categoria de

 Cálculo do número de casos de mortalidade:

 Onde:

 E = número esperado de mortes devido à poluição

do ar;

 B = incidência populacional do dado efeito à saúde

(mortes por 100.000 pessoas);

 P = população exposta para o efeito à saúde.

P

B

FA

Exemplo de aplicação:

 Dados de Bangkok, Tailândia, cidade úmida

e quente.

 Localizada em uma planície com 6.000.000

habitantes (até 10 milhões na área metropolitana);

 Quatro milhões de automóveis, motocicletas

 Estimativas médias de MP₁₀  medidas

entre 1996 e 2001  sete estações de coleta.

 MP₁₀ médio = 70,28 _g/m3

 50% das partículas  MP_2,5

 Três meses de monitoramento  Razão

MP_2,5:MP₁₀  0,6.

 Dados de mortalidade  Ministério da

Saúde

 1998-2001

 Ausência de dados locais

 Uso de dados da OMS de 7,7%  fração de

 Elevação de curto prazo de 10_g/m3  0,6 a 1,0%

de elevação no risco

 0,8%  melhor estimativa

 Exemplo de cálculo com _ = 0,0008

 Função concentração-resposta  praticamente

linear.

 Mortes atribuíveis à PAE  concentração de fundo

de 10 g/m3 de MP₁₀.

 Risco relativo:

 Equação para uma cidade contra um valor de fundo  FA de

mortes para uma mudança de qualidade de ar para 10g/m3:

   X X0 

e

RR



RR



e



1

,

0494

1 0494

,

 Impacto do nível ambiental atual (70,28 _g/

m3 MP

10) em relação á concentração de

fundo:

casos

 IC(95%): 1200 a 1960 casos.

1580 000 . 000 . 6 00558 , 0 0471 ,

0 _{  }

 



 FA B P

 Assumindo concentração alvo da CEE

 1320 casos de mortes prematuras por ano

 Mesma metodologia para crianças abaixo de 5

anos:

 Modelo de exposição linear.

 _ = 0,0016 (95%IC = 0,00034-0,0030).

 

0,0016 70,28 10 

₁

_,

₁₀





e

 Número total de crianças = 350.000  Taxa de mortalidade = 0,0034

 1190 mortes por ano.

 Taxa de 7% para IRA por ano.

 0,07 X 1190 = 83 mortes por ano.

 FA = 0,091 para IRA e todas as causas de

 Estimativa de efeitos da mortalidade para exposição

a longo prazo a MP_2,5:

 Função concentração-resposta de Pope et al.(2002)  função log-linear de exposição – nível de fundo para MP_2,5 de 3g/m3.

 Estimativa de MP_2,5 = 0,5 X 70,28 _g/m3 = 35,1 _g/

m3.

 Aplicação a três milhões de pessoas > 30 anos -

Estimativa de efeitos da mortalidade para exposição a longo

prazo a MP_2,5:





1 3

1 1

,

35 0,1551

          RR 289 , 0 407 , 1 407 , 0   FA

1995

289

,

0

0023

,

0

000

.

000

.

3

_

_

_



 1995 mortes por causas cardiopulmonares

por ano (95%IC=800-3000) para exposição a longo prazo a MP_2,5.

 Normalmente efeitos a longo prazo 