¿Qué son las PM2,5 y cómo afectan a nuestra salud?

A pesar de que no son medidas en muchas ciudades, las partículas en suspensión de menos de 2,5 micras (PM2,5) parecen ser un mejor indicador de la contaminación urbana que las que se venían utilizando hasta ahora, las PM10. Esto es debido a que, por un lado, su origen es antropogénico en una alta proporción, puesto que las PM2,5 en buena medida provienen de las emisiones de los vehículos diesel en la ciudad. Por otro lado, los efectos que tienen sobre nuestra salud son muy graves, por su gran capacidad de penetración en las vías respiratorias. El artículo refleja los resultados de una investigación en la ciudad de Madrid que correlaciona claramente el aumento de concentración de PM2,5 con el aumento de ingresos hospitalarios.

Cristina Linares Gil y Julio Díaz Jiménez [1]. El Ecologista nº 58

La Organización Mundial de la Salud (OMS) ha establecido recientemente en sus nuevos Valores Guía la recomendación de utilizar como indicador de la concentración de partículas materiales en el aire los valores de las partículas de diámetro inferior a 2,5 micras, PM2,5, frente a los valores utilizados hasta ahora de las partículas de diámetro inferior a 10 micras, PM10. En este trabajo se recoge el comportamiento de estas partículas PM2,5 para la ciudad de Madrid y su impacto en la salud a través de su influencia sobre los ingresos hospitalarios.

¿Qué son las PM2,5?

El material particulado respirable presente en la atmósfera de nuestras ciudades en forma sólida o líquida (polvo, cenizas, hollín, partículas metálicas, cemento y polen, entre otras) se puede dividir, según su tamaño, en dos grupos principales. A las de diámetro aerodinámico igual o inferior a los 10 µm o 10 micrómetros (1 µm corresponde a la milésima parte de un milímetro) se las denomina PM10 y a la fracción respirable más pequeña, PM2,5. Estas últimas están constituidas por aquellas partículas de diámetro aerodinámico inferior o igual a los 2,5 micrómetros, es decir, son 100 veces más delgadas que un cabello humano (ver gráfica 1).

Además, el tamaño no es la única diferencia. Cada tipo de partículas está compuesto de diferente material y puede provenir de diferentes fuentes. En el caso de las PM2,5, su origen está principalmente en fuentes de carácter antropogénico como las emisiones de los vehículos diesel, mientras que las partículas de mayor tamaño pueden tener en su composición un importante componente de tipo natural, como partículas de polvo procedente de las intrusiones de viento del norte de África (polvo sahariano), frecuente en nuestras latitudes.

De El Ecologista nº 58

Gráfica 1. Clasificación del material particulado en la atmósfera urbana.

Efectos de las PM2,5 sobre la salud

Los efectos que las partículas causan en la salud de las personas han estado históricamente asociados a la exacerbación de enfermedades de tipo respiratorio, tales como la bronquitis, y más recientemente también se han analizado y demostrado sus efectos sobre dolencias de tipo cardiovascular. Los últimos trabajos científicos sugieren que este tipo de contaminación, y particularmente las partículas procedentes del tráfico urbano, está asociado con incrementos en la morbi-mortalidad de la población expuesta y al creciente desarrollo del asma y alergias entre la población infantil. En el caso de las PM2,5, su tamaño hace que sean 100% respirables ya que viajan profundamente en los pulmones, penetrando en el aparato respiratorio y depositándose en los alvéolos pulmonares, incluso pueden llegar al torrente sanguíneo. Además estas partículas de menor tamaño están compuestas por elementos que son más tóxicos (como metales pesados y compuestos orgánicos) que los que componen, en general, las partículas más grandes.

Todo ello hace que la evidencia científica esté revelando que estas partículas PM2,5 tienen efectos más severos sobre la salud que las más grandes, PM10. Asimismo, su tamaño hace que sean más ligeras y por eso, generalmente, permanecen por más tiempo en el aire. Ello no sólo prolonga sus efectos, sino que facilita su transporte por el viento a grandes distancias.

Las partículas PM2,5, por tanto, se pueden acumular en el sistema respiratorio y están asociadas, cada vez con mayor consistencia científica, con numerosos efectos negativos sobre la salud, como el aumento de las enfermedades respiratorias y la disminución del funcionamiento pulmonar. Los grupos más sensibles –niños, ancianos y personas con padecimientos respiratorios y cardiacos– corren más riesgo de padecer los efectos negativos de este contaminante.

Calidad del aire en nuestras ciudades

En cuanto a los niveles de la calidad del aire en nuestras ciudades, según la normativa europea y su transposición a la legislación española en el R.D. 1073/2002, el cumplimiento del valor límite anual de PM10 –no superar más de 35 días al año el valor límite diario (50μg/m3 en 24 h), establecido en con fecha de cumplimiento en enero de 2005– presenta problemas frecuentes en España y también en muchos países del sur de Europa. Tomando como ejemplo Madrid, ciudad con una alta densidad de vehículos –y que también se ve influenciada, en algunas ocasiones, por el aporte de polvo sahariano– no se cumple este valor límite en las condiciones actuales, como se puede observar en la gráfica 2. Este hecho también se ha producido en la mayoría de los Estados miembros, lo que ha supuesto un aplazamiento de la obligatoriedad de su cumplimiento, especialmente de la fase II que proponía límites más estrictos, en consonancia con las recomendaciones de la OMS, con fecha de cumplimiento en enero de 2010.

De El Ecologista nº 58

Gráfica 2. Número de superaciones (en días) de los valores límite diarios de PM10 en Madrid (2001-2007). Fuente: Ecologistas en Acción.

Paralelamente, la OMS en su publicación de 2006 de los Valores Guía para la protección de la salud, indica la preferencia de la utilización de las PM2,5 como valor indicador de la calidad del aire en las grandes ciudades frente a los valores basados en las concentraciones en la atmósfera de PM10. El principal argumento a favor de la utilización de este nuevo indicador se basa en que los valores actuales de PM10 pueden verse muy influenciados porque la zona del sur de Europa tiene menor precipitación y ventilación que la zona norte, además de darse los aportes ya comentados de material particulado procedente del norte de África. Aunque las PM2,5 tienen también aportes de carácter natural, éstas parecen perfilarse como mejor indicador de la calidad del aire en áreas urbanas frente a las PM10.

Pese a lo anteriormente expuesto, son muy pocas ciudades las que miden las concentraciones de PM2,5 de forma rutinaria y, por tanto, son pocos los estudios que analizan y cuantifican su efecto sobre la salud. En EE UU y Japón se han publicado resultados que relacionan exposiciones prolongadas a PM2,5 con incrementos en la mortalidad y en la morbilidad, mostrando mayor asociación que otros contaminantes primarios tradicionales como las PM10 o los óxidos de nitrógeno (NOx). En Madrid, comienzan a medirse en la Red de vigilancia de la contaminación atmosférica del Ayuntamiento desde el año 2003, como puede observarse en la gráfica 3. Su estacionalidad es marcadamente de tipo anual, con máximos en invierno y mínimos en verano, similar a la presentada por las partículas PM10.

De El Ecologista nº 58

Gráfica 3. Concentraciones medias diarias de PM2,5 registradas en la Red de vigilancia de la contaminación atmosférica del Ayuntamiento de Madrid (2003-2005).

El valor de la concentración media diaria de PM2,5 durante 2003-2005 en Madrid ha sido de 19,1 μg/m3. Según los citados Valores Guía de protección para la salud de la OMS para valores medios anuales, 10 μg/m3 sería el nivel más bajo a partir del cual se ha detectado asociación entre efectos cardiopulmonares y mortalidad por cáncer de pulmón debido a la exposición prolongada a PM2,5. Para niveles de 35 μg/m3 este riesgo aumenta un 15%; mientras que para niveles de 25 μg/m3 la mortalidad prematura disminuye en un 6% (2-11%) con respecto al valor de 35 μg/m3 y, del mismo modo, para valores de 15 μg/m3 este riesgo disminuye en otro 6% (2-11%) respecto a los niveles de 25 μg/m3. Por tanto, con los valores encontrados para la ciudad de Madrid es de esperar la existencia de una asociación entre los valores de PM2,5 y patologías cardiovasculares, ya que se duplica el valor inferior marcado por la OMS para valores medios anuales.

Si nos centramos en los efectos a corto plazo, es decir, para valores medios en 24 horas en el que el valor guía de la OMS está situado en 25 μg/m3, vemos que en la ciudad de Madrid durante los tres años citados este valor se ha superado en 248 ocasiones, lo que supone cerca del 24% de los días.

Por otro lado, la fracción PM2,5/PM10 en el caso de Madrid es de 0,59, es decir, el 59% del contenido de PM10 lo constituyen las PM2,5. El valor de este coeficiente es ligeramente superior al utilizado por la OMS, que establece esta proporción en 0,5, pero se encuentra dentro del intervalo propuesto para áreas urbanas en países desarrollados, que fija esta proporción en el intervalo 0,5 - 0,8. Este factor de conversión, además de indicar que la contaminación por partículas presentes en la atmósfera de Madrid tiene un componente fundamentalmente de tipo antropogénico, podría extrapolarse a otras ciudades de características similares a Madrid y que en la actualidad no miden este importante contaminante primario.

Partículas PM2,5 e ingresos hospitalarios en Madrid

Una de las herramientas más apropiadas y utilizadas en epidemiología para evaluar el efecto de los contaminantes atmosféricos a corto plazo sobre la salud de la población, son los estudios de series temporales. Esta metodología permite analizar y cuantificar su impacto, por ejemplo, en un indicador de morbilidad como es el número de ingresos hospitalarios producidos durante un periodo determinado de tiempo.

Para ello, se ha utilizado el número total de ingresos diarios por urgencias, no programados, que se producen en el Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid desde el 1 de enero de 2001 hasta el 31 de diciembre de 2005, sumando un total de 1.826 días y 148.310 ingresos. Se utilizó el número de ingresos producidos por las denominadas causas orgánicas, es decir, los producidos por cualquier causa (circulatoria, respiratoria u otra, excepto traumatismos o partos). Para identificar a los grupos de población más susceptibles a este tipo de contaminantes se analizaron los siguientes grupos de edad: menor de 9 años, 10-17 años, 18-44, 45-64, 65-74 y mayores de 75 años, así como el conjunto global.

Por otra parte, se han utilizado como series de variables independientes las concentraciones medias diarias de PM2,5, PM10, SO2, NO2, NOx y O3. Los datos de estas variables corresponden a las concentraciones medias diarias medidas por el conjunto de las estaciones que constituyen la Red de vigilancia de la contaminación atmosférica del Ayuntamiento de Madrid durante el periodo de estudio. Las estaciones, además, miden simultáneamente los niveles de contaminación acústica (Leq) diurna, nocturna y media que también se han tenido en cuenta puesto que otros trabajos realizados en Madrid relacionaban los niveles de ruido con los ingresos hospitalarios.

Además, se han utilizado otras variables independientes que también en estudios previos se ha probado que presentan influencia sobre el número de ingresos hospitalarios producidos en Madrid. Así, por tanto, se han tenido en cuenta las concentraciones medias diarias de polen de diferentes especies con potencial alergénico en Madrid (gramíneas, plátano, olivo y cupresáceas) proporcionadas por la Red Palinocam, variables meteorológicas (temperatura máxima y mínima diarias) suministradas por el Observatorio Meteorológico de Madrid-Retiro, e incluso los días en los que se produjeron epidemias de gripe durante el periodo de estudio, con datos facilitados por la Consejería de Sanidad de la Comunidad de Madrid.

Tras el análisis estadístico, se determinó que el tipo de relación funcional existente entre la concentración media diaria de partículas PM2,5 y los ingresos por todas las causas es de tipo lineal y sin umbral. Es decir, que a mayor exposición o concentración de partículas mayor es el número de ingresos, como puede observarse en la gráfica 4.

De El Ecologista nº 58

Gráfica 4. Diagrama de dispersión entre la concentración media diaria de partículas PM2,5 y los ingresos por todas las causas producidos en el Hospital Universitario Gregorio Marañón (2003-2005). Tras el análisis cualitativo –a través de funciones de correlación cruzada y la cuantificación de los efectos de las partículas PM2,5 sobre los diferentes grupos de edad mediante modelos de regresión– se obtuvieron resultados concluyentes en cuanto a que las concentraciones de PM2,5 son la única variable entre los contaminantes atmosféricos primarios que aparece con significación estadística en los ingresos por todas las causas y en todos los grupos de edad (ver tabla 1). Además, en todos los casos el efecto está centrado entre los retardos cero y dos, es decir, a corto plazo, de manera que los datos muestran un coeficiente estadísticamente significativo que indica que el mismo día o como mucho dos días después de producirse el incremento en la concentración media diaria de PM2,5 aumentan los ingresos hospitalarios por todas las causas en la ciudad de Madrid.

El efecto por grupos de edad es especialmente destacable en los de mayor edad, mayores de 75 años, y en los menores de 10. Además, los Riesgos Relativos obtenidos para un incremento de 25μg/m3 resultan superiores a los encontrados en anteriores estudios para similares incrementos de PM10 que estaban en torno al 2%, cuando aquí alcanzan desde el 5% en el grupo de 45-64 años hasta el 13% en el de 10 a 17 años.

De El Ecologista nº 58

Tabla 1. Riesgos Relativos y Riesgos Atribuibles por incremento de la concentración de contaminantes. Leyenda: Riesgos Relativos (RR) y Riesgos Atribuibles (AR) por cada 25 granos/m3 de incremento en la concentración de cada especie polínica sobre los ingresos hospitalarios según grupos de edad por todas las causas. Los incrementos en los contaminantes se refieren a incrementos de 25 μg/m3. Para el caso del ozono el incremento es de 25 μg/m3 sobre el umbral medio diario de 65 μg/m3. Para el caso de la temperatura se refiere a cada ºC por debajo de 30ºC para el caso de Tfrío. El primer paréntesis tras el contaminante se refiere al desfase (en nº de días) entre la causa y el efecto, el paréntesis tras el RR representa el intervalo de confianza al 95%".

Como puede observarse en la tabla también son relevantes la influencia de las concentraciones de polen, las de ruido a corto plazo en los grupos de menor edad y el efecto de las bajas temperaturas sobre el número de ingresos hospitalarios en Madrid durante el periodo de estudio.

Conclusión

Los resultados obtenidos en este estudio indican, por tanto, que las PM2,5 pueden considerarse como un excelente indicador de los contaminantes primarios presentes en una ciudad como Madrid, en la que gran parte de la contaminación atmosférica es de origen antrópico, debida principalmente al alto número de vehículos diesel que por ella circulan. Del mismo modo, se concluye que la magnitud de las asociaciones encontradas con los ingresos hospitalarios, así como los niveles medidos de este contaminante durante el periodo analizado, vienen a subrayar la necesidad de la adopción de medidas destinadas a disminuir las concentraciones de este contaminante en la atmósfera de Madrid, que pasan necesariamente por la reducción eficaz de su principal fuente de emisión, la alta densidad de tráfico rodado.




Visitantes conectados: 370