Air pollution and respiratory diseases: ecological time series / Poluição do ar e doenças respiratórias: estudo ecológico de série temporal

ABSTRACT CONTEXT AND OBJECTIVE: Exposure to air pollutants is one of the factors responsible for hospitalizations due to respiratory diseases. The objective here was to estimate the effect of exposure to particulate matter (such as PM2.5) on hospitalizations due to certain respiratory diseases among residents in Volta Redonda (RJ). DESIGN AND SETTING: Ecological time series study using data from Volta Redonda (RJ). METHODS: Data on hospital admissions among residents of Volta Redonda (RJ), between January 1, 2012, and December 31, 2012, due to pneumonia, acute bronchitis, bronchiolitis and asthma, were analyzed. Daily data on PM2.5 concentrations were estimated through the CCATT-BRAMS model. The generalized additive Poisson regression model was used, taking the daily number of hospitalizations to be the dependent variable and the PM2.5 concentration to be the independent variable, with adjustment for temperature, relative humidity, seasonality and day of the week, and using lags of zero to seven days. Excess hospitalization and its cost were calculated in accordance with increases in PM2.5 concentration of 5 µg/m3. RESULTS: There were 752 hospitalizations in 2012; the average concentration of PM2.5 was 17.2 µg/m3; the effects of exposure were significant at lag 2 (RR = 1.017), lag 5 (RR = 1.022) and lag 7 (RR = 1,020). A decrease in PM2.5 concentration of 5 µg/m3 could reduce admissions by up to 76 cases, with a decrease in spending of R$ 84,000 a year. CONCLUSION: The findings from this study provide support for implementing public health policies in this municipality, which is an important steelmaking center.

RESUMO CONTEXTO E OBJETIVO: A exposição aos poluentes do ar é um dos fatores responsáveis por internações por doenças respiratórias; o objetivo foi estimar o efeito da exposição a material particulado (como PM2,5) sobre as hospitalizações devido a certas doenças respiratórias em moradores de Volta Redonda (RJ). TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo ecológico de séries temporais utilizando dados de Volta Redonda (RJ). MÉTODOS: Foram analisados dados de internação hospitalar, entre 1 de janeiro de 2012 e 31 de dezembro de 2012, devida a pneumonia, bronquite aguda, bronquiolite e asma, em residentes em Volta Redonda (RJ), e dados diários das concentrações de PM2,5 obtidos a partir do modelo CCATT-BRAMS. Utilizou-se o modelo aditivo generalizado de regressão de Poisson, sendo o número diário de internações a variável dependente e a concentração PM2,5 a variável independente, ajustado para temperatura, umidade relativa, sazonalidade e dia da semana e defasagens entre zero e sete dias. Excesso de internação hospitalar e seu custo, de acordo com o aumento de 5 ug/m3 na concentração de PM2,5, foram calculados. RESULTADOS: Ocorreram 752 internações em 2012; a concentração média de PM2,5 foi de 17,2 ug/m3; os efeitos da exposição foram significativos em lag 2 (RR = 1,017), lag 5 (RR = 1,022) e lag 7 (RR = 1,020). A redução em 5 ug/m3 na concentração de PM2,5 poderia reduzir até 76 casos as internações com diminuição nos gastos de R$ 84 mil/ano. CONCLUSÃO: Os achados deste estudo fornecem subsídios para implantar políticas públicas de saúde neste município, que é importante polo siderúrgico.

Fine particulate matter estimated by mathematical model and hospitalizations for pneumonia and asthma in children / Material particulado fino estimado por modelo matemático e internações por pneumonia e asma em crianças

To estimate the association between exposure to fine particulate matter with an aerodynamic diameter <2.5 microns (PM2.5) and hospitalizations for pneumonia and asthma in children. Methods: An ecological study of time series was performed, with daily indicators of hospitalization for pneumonia and asthma in children up to 10 years of age, living in Taubaté (SP) and estimated concentrations of PM2.5, between August 2011 and July 2012. A generalized additive model of Poisson regression was used to estimate the relative risk, with lag zero up to five days after exposure; the single pollutant model was adjusted by the apparent temperature, as defined from the temperature and relative air humidity, seasonality and weekday. Results: The values of the relative risks for hospitalization for pneumonia and asthma were significant for lag 0 (RR=1.051, 95%CI; 1.016 to 1.088); lag 2 (RR=1.066, 95%CI: 1.023 to 1.113); lag 3 (RR=1.053, 95%CI: 1.015 to 1.092); lag 4 (RR=1.043, 95%CI: 1.004 to 1.088) and lag 5 (RR=1.061, 95%CI: 1.018 to 1.106). The increase of 5mcg/m3 in PM2.5 contributes to increase the relative risk for hospitalization from 20.3 to 38.4 percentage points; however, the reduction of 5µg/m3 in PM2.5 concentration results in 38 fewer hospital admissions. Conclusions: Exposure to PM2.5 was associated with hospitalizations for pneumonia and asthma in children younger than 10 years of age, showing the role of fine particulate matter in child health and providing subsidies for the implementation of preventive measures to decrease these outcomes.

Estimar a associação entre exposição ao material particulado fino com diâmetro aerodinâmico inferior a 2,5 micra (PM2.5) e as internações por pneumonia e asma em crianças. Métodos: Estudo ecológico de séries temporais com indicadores diários de internação por pneumonia e asma, em crianças com até 10 anos, residentes em Taubaté (SP), e concentrações estimadas de PM2.5, entre agosto de 2011 e julho de 2012. Modelo aditivo generalizado de regressão de Poisson foi usado para estimar o risco relativo, com defasagem de zero até cinco dias após a exposição; o modelo unipoluente foi ajustado pela temperatura aparente, medida definida a partir da temperatura e umidade relativa do ar, sazonalidade e dia da semana. Resultados: Os valores dos riscos relativos para internações por pneumonia e asma foram significativos para lag 0 (RR=1,051; IC95% 1,016-1,088); lag 2 (RR=1,066; IC95% 1,023-1,113); lag 3 (RR=1,053; IC95% 1,015-1,092); lag 4 (RR=1,043; IC95% 1,004-1,088) e no lag 5 (RR=1,061; IC95% 1,018-1,106). O incremento de 5mcg/m3 de PM2.5 contribui para aumento no risco relativo para internações entre 20,3 a 38,4 pontos percentuais; no entanto, a diminuição de 5µg/m3 na concentração do PM2.5 resulta em menos 38 internações. Conclusões: A exposição ao PM2.5 esteve associada às internações por pneumonia e asma em crianças menores de 10 anos, mostrou o papel do material particulado fino na saúde da criança e forneceu subsídios para implantação de medidas preventivas para diminuírem esses desfechos.

Poluentes do ar e internações devido a doenças cardiovasculares em São José do Rio Preto, Brasil / Air pollutants and hospital admissions due to cardiovascular diseases in São José do Rio Preto, Brazil

Resumo O presente estudo teve como objetivo estimar os efeitos de poluentes ambientais sobre o número de internações por doenças cardiovasculares. Foi um estudo ecológico com dados de internações hospitalares de residentes em São José do Rio Preto, São Paulo, Brasil, com diagnóstico nas categorias de I-00 a I-99, entre 01/10/11 e 30/09/12. Os poluentes analisados foram partículas finas (PM2,5), ozônio, monóxido de carbono, óxido de nitrogênio e dióxido de nitrogênio. Foram estimados pelo modelo CCATT-BRAMS. O uso do modelo aditivo de regressão de Poisson foi utilizado para estimar associação entre a exposição ao PM2,5 e internação por doença cardiovascular. Foram calculados os excessos de internação e os gastos por estas doenças. Observou-se que a exposição ao PM2,5 no quinto dia após a exposição (lag 5) foi significativo para internação e aumentou em 15 ppts segundo incremento de 10µg /m3 na concentração de PM2,5. Foram identificadas 650 internações evitáveis com custos da ordem de R$ 1,9 milhão. Desse modo, foi possível identificar associação entre exposição ao PM2,5 e internações devido a doenças cardiovasculares em cidades de médio porte como São José do Rio Preto fornecendo subsídios aos gestores municipal e regional de Saúde.

Abstract This study aimed to estimate the effects of environmental pollutants on the increase of hospitalizations due to cardiovascular diseases. This was an ecological study conducted in the city of São José do Rio Preto, São Paulo, Brazil, with data from hospital admissions with diagnoses in the categories of I-00 to I-99, from October, 1, 2011, to September 30, 2012. Fineparticulate matter (PM2,5), ozone, carbon monoxide, nitrogen oxide and nitrogen dioxide were the pollutants studied; they were estimated by CATT-BRAMs model. The use of an additive Poisson regression model showed association between exposure to PM2,5 and hospital admission due to cardiovascular diseases. In the fifth day after exposure to this pollutant (lag 5), the relative risk for hospitalization due to cardiovascular diseases increased 15 percent in according to 10 µg/m3 increase on PM2,5 concentrations. There were 650 avoidable hospital admissions and an excess of R$ 1.9 million in hospital expenses. Thus, it was possible to identify the association between exposure to PM2,5 and hospital admission due cardiovascular diseases in medium-sized cities, like São José do Rio Preto.