Asma e inquinamento

• Introduzione
• Prevalenza
• Eziologia
• Inquinamento dell'aria
• Fonti di inquinamento
• Principali contaminanti dell'aria
• Inquinamento quale fattore scatenante di asma e allergia

Introduzione

L’asma bronchiale è una sindrome caratterizzata da ostruzione delle vie aeree che può variare sia spontaneamente che dopo terapia. I soggetti affetti da asma bronchiale sviluppano una particolare forma di infiammazione delle vie aeree che le rende più responsive nei confronti di diversi stimoli, determinando una eccessiva broncocostrizione con conseguenti sintomi caratterizzati da respiro sibilante e dispnea. La riduzione del calibro delle vie aeree è in genere reversibile, ma in alcuni pazienti con asma cronico vi può essere una condizione di ostruzione bronchiale irreversibile.

Prevalenza

L’asma è una delle più diffuse malattie croniche e attualmente interessa circa 300 milioni di persone nel mondo. Nelle nazioni industrializzate, la prevalenza di asma è aumentata negli ultimi 30 anni e oggi sembra essersi stabilizzata, con prevalenze del 10-12 % negli adulti e del 15 % nei bambini. La prevalenza di atopia e di altre malattie allergiche è parimenti aumentata, suggerendo che i motivi di tale incremento siano di natura sistemica piuttosto che confinati a livello polmonare.
La mortalità per asma non è frequente e nell’ultimo decennio è in continua diminuzione nei Paesi sviluppati. Un aumento della mortalità per asma osservato in diverse nazioni durante gli anni Sessanta è stato associato all’aumentato utilizzo di broncodilatatori β2 stimolanti a breve durata d’azione, come terapia sintomatica, ma vi è adesso crescente evidenza che un impiego più diffuso di corticosteroidi per via inalatoria nei pazienti con asma persistente sia responsabile della diminuzione della mortalità negli anni recenti.

Eziologia

L’asma è una malattia eterogenea in cui i fattori genetici e ambientali si intersecano. Sono stati chiamati in causa diversi fattori di rischio (vedi tabella 1)

L’atopia è il principale fattore di rischio per l’asma e i soggetti non atopici hanno un rischio molto basso di sviluppare asma. I soggetti con asma generalmente soffrono di altre condizioni atopiche, quale la rinite allergica e la dermatite allergica, ma anche i fattori ambientali possono condizionare i soggetti allergici che diventeranno asmatici.

Inquinamento dell’aria

Gli inquinanti ambientali, come il biossido di zolfo, l’ozono ed i particolati dei motori diesel possono scatenare un attacco asmatico, ma il ruolo dei diverenti agenti inquinanti nell’eziologia dell’asma bronchiale è meno chiaro. E’ dimostrato che durante i picchi di inquinamento sono stati registreti più accessi ospedalieri per crisi asmatiche. Lo smog, quel fumo dall'odore sgradevole che si propaga specialmente nelle grandi città, intorno alle fabbriche e alle strade con molto traffico, non è composto solo da particelle di polveri, ma contiene numerosi gas e agenti contaminanti che causano neoplasie, asma, peggioramenti dei sintomi allergici nei soggetti predisposti. Questo è stato confermato nel 2015 negli studi presentati dalla International Agency for Research on Cancer (Iarc), dall'Agenzia Europea dell'Ambiente (Aea), dall'istituto Max Planck e da altre istituzioni.

'Smog' è un termine nato nel 20esimo secolo, che deriva dalle parole inglesi 'smoke' [fumo, ndr] e 'fog' [nebbia, ndr]. Oggi le autorità sanitarie lo chiamano 'inquinamento atmosferico'. Secondo la Aea, i gas inquinanti «più problematici che influenzano la salute umana, sono le polveri sottili (PM), l'ozono troposferico (O3) e il diossido di azoto (NO2)».
Per quanto rigurda l’Italia, Il Ministero della Salute ritiene che da parte sua «l’inquinamento atmosferico è responsabile ogni anno in Italia di circa 30 mila decessi, dovuti solamente al particolato fine (PM 2.5), pari al 7 per cento di tutte le morti (esclusi gli incidenti)», e stima anche che «l’inquinamento accorcia mediamente la vita di ciascun italiano di 10 mesi. 14 per chi vive al Nord, 6,6 per gli abitanti del Centro e 5,7 al Sud e nelle isole. Gli effetti sono maggiori al Nord e il solo rispetto dei limiti di legge salverebbe 11.000 vite all’anno».
Nelle granti città, si attribuisce ancora alla mancanza di vento e pioggia la comparsa dello smog, che riduce realmente la visibilità, irrita gli occhi, e causa asma e allergie respiratorie; tuttavia si tende a dimenticare che le particelle inquinanti o i gas che compongono lo smog sono prodotti dall'azione dell'uomo.

Fonti di inquinamento

Nelle tipiche zone urbane, tra i principali precursori dello smog troviamo gli scarichi di automobili, autobus, camion e barche. Poi ci sono le centrali elettriche, fabbriche e molti prodotti di consumo, incluse le vernici, spray per capelli, combustibili liquidi dal carbone, solventi e anche contenitori di plastica.
Quel che accade è che quando l'aria calda è ancora vicina al suolo, se non c'è vento, lo smog può rimanere intrappolato sopra la città. Inoltre, visto che il traffico continua a scorrere, si aggiungono sempre più agenti contaminanti nell'aria e l'inquinamento peggiora. In questi casi, le autorità monitorano il livello di particolato aerodisperso (Pm) come indicazione del livello di rischio per la salute. Spesso questo smog si muove, e anche piuttosto lontano dalla fonte della contaminazione. Questo è dovuto al fatto che i gas inquinanti vengono spostati dal vento prima di generare nuovi gas altrettanto pericolosi. Infatti, i composti organici volatili, che vengono liberati nell'ambiente, si mescolano con il diossido di azoto liberato dalla combustione generata dal trasoporto urbano e, in presenza di luce solare, producono l'altro gas pericoloso, l'ozono. Secondo l'Istituto Max Planck, gran parte dello smog europeo si concentra sull'Europa centrale o centro meridionale.

Principali contaminanti dell’aria

1) Ozono. Si tratta di un gas con un potente effetto ossidante. Non viene immesso in atmosfera come tale, ma si costituisce per l’azione della luce solare su NO2 in presenza anche degli idrocarburi liberati dal traffico. Per questo le concentrazioni si elevano nell’atmosfera urbana soprattutto in tarda mattinata e nel primo pomeriggio. Con l'ozono si producono le cosiddette piogge acide, che sono dannose non solo per gli esseri umani, ma anche per gli animali e l'ambiente. Le concentrazioni di ozono danneggiano anche colture agricole, foreste e piante, riducendo i tassi di crescita e di produzione.

L’ozono è un potente ossidante che è stato associate con danni strutturali stabili delle vie aeree e del tessuto polmonare, così come al peggioramento dei sintomi nell’asma grave e all’aumento dei ricoveri ospedalieri. I cambiamenti climatici degli ultimi anni predicono un incremento delle concentrazioni dell’ozono nelle aree densamente popolate. Le persone che hanno una ventilazione aumentata, come ad esempio chi fa “jogging” in città, sono quelle più a rischio per le malattie respiratorie, iperreattività delle vie aeree, rinite, tosse cronica, dispnea ed aumento dei ricoveri per asma. L’ozono, agendo sulle mucose delle vie aeree, potenzia inoltre l’affetto infiammatorio degli allergeni inalati dai soggetti atopici.

2) Anidride solforosa (SO2). Costituisce il tipico gas inquinante di deivazione industriale ed è il naturale prodotto di ossidazione dello zolfo. Incolore ed idrosolubile, l’anidride solforosa deriva dalla combustione di fonti energetiche costituite da combustibili fossili solidi come il carbone o liquidi come il petrolio. La fonte principale, per quanto rigurda il traffico, sono le motorizzazioni a Diesel. Questa sostanza è altamente idrosolubile e viene per questo facilmente assorbita dalla mucosa delle vie respiratorie. Numerosi studi hanno confermato che l’anidride solforosa è in grado di provocare asma e rinite. Secondo l'Aea, le emissioni di anidride solforosa sono diminuite in modo significativo negli ultimi decenni grazie alla legislazione Ue che prevede l'uso di tecnologia di depurazione delle emissioni e di carburanti con minori quantità di zolfo.

3) Monossido di carbonio (CO). E’ un composto gassoso prodotto dalla combustione di combustibili fossili, in particolare dalle imprese, mediante ossidazione delle emissioni di particelle organiche volatili.

4) Ossidi di azoto (NOx), come il diossido di azoto NO2, gas generato dal traffico stradale e dalla combustione di combustibili fossili.

«Il diossido di azoto colpisce direttamente il sistema respiratorio e contribuisce alla formazione di PM e O3. Nel 2013, il 9 per cento della popolazione urbana dell'Ue è stata esposta a concentrazioni di NO2 superiori agli standard Oms e Ue, e nel 93 per cento dei casi il valore limite è stato superato in prossimità delle strade urbane» spiega l'Aea.

5) Inquinanti pericolosi (HAP). La Iarc segnala per esempio l'idrocarburo benzene, il 1,3-butadiene, la formaldeide e alcuni acidi. Questi sono generati dai processi chimici della combustione incompleta, e dall'utilizzo di solventi. Il 56 per cento sono generati da biocarburanti, il 17 per cento da incendi, e il 6,9 per cento da prodotti di consumo.

Tra i più noti biocarburanti troviamo il bioetanolo e il biodiesel.

6) Materiale Particolato. Con tale termine si intendono particelle solide e liquide con una composizione chimica che dipende dalla sorgente di produzione. La quantità totale di polveri sospese è in genere misurata in maniera quantitativa (peso / volume). In assenza di inquinanti atmosferici particolari, il pulviscolo contenuto nell'aria raggiunge concentrazioni diverse (mg/m³) nei diversi ambienti, generalmente è minimo in zone di alta montagna, e aumenta spostandosi dalla campagna alla città, alle aree industriali.

L'insieme delle polveri totali sospese (PTS) può essere scomposto a seconda della distribuzione delle dimensioni delle particelle. Le particelle sospese possono essere campionate mediante filtri di determinate dimensioni, analizzate quantitativamente ed identificate in base al loro massimo diametro aerodinamico equivalente (dae). Tenuto conto che il particolato è in realtà costituito da particelle di diversa densità e forma, il dae permette di uniformare e caratterizzare univocamente il comportamento aerodinamico delle particelle rapportando il diametro  di queste col diametro di una particella sferica avente densità unitaria (1 g/cm³) e medesimo comportamento aerodinamico (in particolare velocità di sedimentazione e capacità di diffondere entro filtri di determinate dimensioni) nelle stesse condizioni di temperatura, pressione e umidità relativa.

Si parla di PM₁₀ per tutte le particelle con diametro inferiore a 10 µm. Queste polveri possono penetrare nell’apparato respiratorio, in particolare:

• Particolato grossolano – particolato sedimentabile di dimensioni superiori ai 10 µm, non in grado di penetrare nel tratto respiratorio superando la laringe, se non in piccola parte.
• PM₁₀ – particolato formato da particelle inferiori a 10 µm (cioè inferiori a un centesimo di millimetro), è una polvere inalabile, ovvero in grado di penetrare nel tratto respiratorio superiore (naso e laringe). Le particelle fra circa 5 e 2,5 µm si depositano prima dei bronchioli.
• PM_2,5 – particolato fine con diametro inferiore a 2,5 µm (un quarto di centesimo di millimetro), è una polvere toracica, cioè in grado di penetrare profondamente nei polmoni, specie durante la respirazione dalla bocca.

Per dimensioni ancora inferiori (particolato ultrafine, UFP o UP) si parla di polvere respirabile, cioè in grado di penetrare profondamente nei polmoni fino agli alveoli.

Generalmente per riferirsi al particolato fine si usa il termine PM2,5, il quale identifica le particelle di diametro aerodinamico inferiore o uguale a 2,5 µm. Si tratta di una frazione di dimensioni aerodinamiche minori di quelle del PM10, che corrispondono a tutte le particelle sospese con diametro compreso tra 2,5 e 10 µm, informa il Ministero de Salute. «Sorgenti del particolato fine sono un po’ tutti i tipi di combustione, inclusi quelli dei motori di auto e motoveicoli, degli impianti per la produzione di energia, della legna per il riscaldamento domestico, degli incendi boschivi e di molti altri processi industriali».

«Come per il PM10, queste particelle sono caratterizzate da lunghi tempi di permanenza in atmosfera e, rispetto alle particelle grossolane, sono in grado di penetrare più in profondità nell’albero respiratorio umano», indica il Ministero. Si parla anche di PM2,5 primario, ovvero le sostanze emesse direttamente dalle sorgenti nell'atmosfera, e di PM2,5 secondario, formato attraverso reazioni chimiche fra altre specie inquinanti. Solo le particelle più piccole possono penetrare negli alveoli, passare nei capillari attraverso la barriera tissutale e raggiungere molti organi a distanza.

Nelle scorse settimane si sono verificate molte emergenze a causa dell'inquinamento, con sforamento pressochè quotidiano dei livelli consentiti in quasi tutte le grandi città.

Inquinamento quale fattore scatenante di asma e allergia

Un paio di inquinanti gassosi dall'aria, diossido di azoto (NO2) e l'ozono, contribuiscono «alla crescita senza precedenti del numero di starnuti, naso che cola e dispnea durante la stagione di allergia», rende noto lo studio dell'Istituto Max Planck, pubblicato su Newswise durante il 249 ° incontro della American Chemical Society (Acs).

I dati scientifici ad oggi disponibili non dimostrano un rapporto di causa-effetto tra esposizione a smog e particolati e insorgenza di malattie respiratorie, ma è invece dimostrato che l'esposizione ad inquinanti dell'aria peggiora in modo significativo la condizione di soggetti asmatici o allergici. L'attenzione deve essere massima soprattutto nel caso dei bambini. E’ stato infatti verificato che nei periodi in cui nelle città vengono sfiorati i limiti di polveri sottili, si verifica un picco degli accessi ai Pronto soccorso e della richiesta di cure mediche, in particolare proprio per i bambini e gli anziani. L'esposizione a smog, dunque, peggiora e acuisce patologie come asma, bronchite asmatica, bronchiti acute ed allergie. Un dato da non sottovalutare, se si considera l'alta percentuale di bambini affetti da esempio da asma, pari a circa uno su dieci.

Il consiglio, quindi, nei periodi di picco per le polveri sottoli, è di non portare i più piccoli in zone di traffico e non utilizzare i passeggini: essendo questi ad altezza automobili, espongono in misura maggiore i bambini al particolato e alle emissioni di diesel. Inoltre alcuni studi dimostrano che il particolato inquinante arriva nelle vie aree periferiche dove si deposita, le cui conseguenze non sono ancora chiare.