1 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO DEPARTAMENTO DE MEDICINA Doctorando: JOSÉ PORTILLO SÁNCHEZ Director Tesis: Prof. Dr. Melchor Álvarez de Mon Soto Codirector Tesis: Prof. Dr. Manuel Rodríguez Zapata Alcalá de Henares, 2006 FACULTAD DE MEDICINA TESIS DOCTORAL :
2 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. INTRODUCCIÓN PUERTOLLANO
3 INTRODUCCIÓN Las agudizaciones de la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) son un importante problema de salud pública, por su morbimortalidad.
4 INTRODUCCIÓN La etiología es todavía un tema controvertido, y a pesar de la importancia de la infección, pueden existir otros factores hasta en un 30% de los casos. Entre estos factores, la polución atmosférica debe ser tenida en cuenta.
5 Puertollano: población donde medimos y consideramos la contaminación atmosférica. PETROQUÍMICA ENFERSA ALCUDIA Minas de Carbón a cielo abierto (ENCASUR). Térmica (ELCOGAS) INTRODUCCIÓN
6 Contaminación atmosférica Presencia en el aire de sustancias y formas de anergía que alteran la calidad del mismo. Contaminantes primarios y secundarios. INTRODUCCIÓN
7 Contaminación atmosférica: Conceptos preliminares. Emisión: Vertido de contaminantes a la atmósfera. Inmisión: Concentración, una vez emitidos. Unidades de medida: - Microgramos por metro cúbico (µg/m3) - Partes por millón Tiempo de vida Inversión térmica INTRODUCÓN
8 Contaminación atmosférica y salud CARACTERISTICAS: Ubicuidad, Grado exposición individual. FACTORES: GEOFISICOS : Distribución contaminante, ciclos energía y radiación. METEOROLÓGICOS SOCIOCULTURALES CONTAMINANTES EFECTOS SOBRE LA SALUD INTRODUCCIÓN
9 Contaminación atmosférica: Contaminantes analizados Contaminantes primarios Gaseosos: Dixóxido de Azufre ( SO2) Óxidos de Nitrógeno (NOx): - Óxido nítrico (NO) - Dióxido de nitrógeno (NO2) Contaminantes primarios no Gaseosos: Partículas en suspensión: De 0-10 µ. Contaminante secundario(fotoquímico): Ozono ( O3) INTRODUCCIÓN
10 Contaminación atmosférica: Dióxido de azufre (SO2) Gas incoloro, no inflamable. Poco estable en atmósfera (varios días). Al combinarse: SO2+O2 SO3 +H20 H2SO4 (corrosivo y mayor peso específico, precipitando como: lluvia ácida. INTRODUCCIÓN
11 Contaminación atmosférica Partículas: Por su tamaño se distinguen:PM1O, 5, 2,5 < 1 µ(Nanopartículas). Las de 10 µ, permanecen más tiempo, y suelen ser procedentes de combustión incompleta carbón. En atmósfera permanecen suspendidas partículas de polvo, polen, hollín,metales, gotas de ácido, pesticidas, dioxinas,etc. de tamaño de 20 µ o más. INTRODUCCIÓN
12 Contaminación atmosférica: Oxidos de Nitrógeno(Nox) El NO es gas incoloro e inodoro, tóxico a altas concentraciones. En la Troposfera la presencia de NO, y su conversión lenta en NO2 serían precursores del O3. O3 + NO NO2 + O2 INTRODUCCIÓN:
13 Contaminación atmosférica: Contaminantes analizados : Ozono (O3) INTRODUCCIÓN
14 EPOC: Principales factores para su desarrollo. FACTORES EXTRINSECOS: Hábito tabáquico Co-factores secundarios : Atopia, hiperreactividad bronquial. Contaminación atmosférica EPOC y exposición profesional. FACTORES INTRÍNSECOS: Edad, sexo. Infección (papel más evidente en las reagudizaciones) Enfermedades tejido conectivo ( S.Marfan, Mucoviscidosis, enf.cilios inmóviles) INTRODUCCIÓN
15 JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO - El estudio surge como respuesta a la demanda de la sociedad sobre los efectos de la exposición a contaminantes sobre la salud. - La EPOC destaca como proceso prevalente con alta morbimortalidad, y en el que destaca: - Las agudizaciones y reingresos. - Proceso susceptible de ser influenciado por la contaminación atmosférica.
16 OBJETIVOS(1) Objetivo principal: Caracterizar la relevancia de la contaminación atmosférica como factor de riesgo de morbi-mortalidad en pacientes afectos de EPOC, en la ciudad de Puertollano. Objetivo primario: Establecer la relación de factores contaminantes atmosféricos de Puertollano, analizando los ingresos por agudización de EPOC.
17 OBJETIVOS(2) Objetivos secundarios: Correlación de factores de contaminación atmosférica con: - Prevalencia de la EPOC en Área Sanitaria. - Mortalidad global y por EPOC.
18 HIPÓTESIS Hipótesis Conceptual: Existen factores predictivos medioambientales estacionales y de contaminación atmosférica que influyen en la presentación de otras variables dependientes como, la demanda asistencial de la EPOC (Ingresos) así como con la mortalidad total y por EPOC. Hipótesis Operativa: Los contaminantes ambientales tipo SO2, Partículas en suspensión, Ozono, NO2 y NO a determinadas concentraciones, influyen aumentando el número de ingresos, y la mortalidad de patologías como EPOC.
19 HIPÓTESIS Hipótesis Conceptual Hipótesis Operativa Estableceremos las variables que medimos: - Variables independientes: Los niveles de contaminantes - Variables dependientes: Ingresos por EPOC Mortalidad por EPOC Mortalidad Total
20 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. MATERIAL Y MÉTODOS
21 Tipo de estudio: Ecológico- Analítico Análisis formal entre la variable de exposición (niveles de contaminantes) y la de resultados (ingresos por EPOC) como indicador sanitario. La población como unidad de estudio. Control variables de interacción sobre los ingresos por EPOC: Temperatura Tabaquismo. MATERIAL Y MÉTODOS Valle de Alcudia
22 Características de la población Población global diana: Población total del Area Asistencial, que tiene el Hospital Santa Barbara, como referencia. Población de estudio: Población de Puertollano Muestra: Conjunto de pacientes afectos de EPOC, considerando todos sus ingresos, y procedentes o residentes en Puertollano. Muestra no probabilística de tipo hospitalario de casos ingresados consecutivos. 89733TOTALES 516VILLANUEVA DE SAN CARLOS 596SOLANA DEL PINO 693ALAMILLO 678CABEARRUBIAS 1093GUADALMEZ 395CABEZARADOS 667VILLAMAYOR DE CALATRAVA 1834ANENOJAR 2438CHILLON 1003MESTANZA 805HINOJOSAS DE CALATRAVA 5472ARGAMASILLA DE CALATRAVA 1279BRAZATORTAS 7498ALMADEN 1333FUENCALIENTE 7727ALMODOVAR 50772PUERTOLLANO H A B I T A N T E SP O B L A C I O N E S MATERIAL Y MÉTODOS
23 Criterios de inclusión y exclusión Criterios de inclusión: Pacientes ingresados exclusivamente por descompensación aguda de EPOC *. Criterios de exclusión: No se consideraron los ingresos por patología tipo Asma bronquial ni Neumonía, aunque incidiesen en un paciente afecto de EPOC. Consideraciones diagnosticas de inclusión y exclusión: Pacientes con criterios de ingreso * * y afectos de bronquitis crónica y Enfisema y que presentan grados variables escasamente modificables de obstrucción bronquial. * Anthonisen NR, Manfreda J, Warren CP, Hershfield ES, Harding GK, Nelson NA, Antibiotic therapy in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Ann Intern Med 1987; 106: 196-204. ** Criterios de ingreso: Persistencia de disnea tras varias horas de tratamiento adecuado en urgencias, con taquipnea >25-30 resp./min., hipoxemia y/o hipercapnia severa, y/o sensación de no mejoría. MATERIAL Y MÉTODOS
24 Variables del estudio Variables Dependientes o de resultado: - Ingresos EPOC Variables independientes o de exposición: - Niveles de contaminantes ( SO2, Partículas, NO, NO2 y Ozono ) Variables de interacción o confusión: - Tabaco - Temperatura Estación medida14 Diagnóstico pral.15 FEV1/FVC13 FEV12 FEV111 Radiología10 Tabaquismo9 Ingesta alcohol8 Neumoconiosis7 Ant. EPOC6 Laboral5 Dias ingreso4 Localidad3 Sexo2 Edad1 Descripción Variable Complementaria MATERIAL Y MÉTODOS
25 Red de Control de la Contaminación Ambiental de Castilla La Mancha. MATERIAL Y MÉTODOS
26 Métodos estadísticos (1) Correlación Ingresos-Contaminantes Variable explicativa o independiente : Niveles de contaminantes Variable respuesta o de resultado: Ingresos por agudización EPOC. MATERIAL Y MÉTODOS
27 Métodos estadísticos(2): Estadísticos de asociación Análisis Bivariado: Correlación de Spearman y lineal de Pearson. Regresión Lineal: Útil en la asociación, de los estudios Ecológicos. Calculamos el coeficiente de correlación ( r ) y el de regresión (B), así como su significación estadística (p) MATERIAL Y MÉTODOS
28 Métodos estadísticos(3): Correlación Ingresos-Contaminantes. Regresión lineal multivariante clásica Correlación diferida: Usamos la Función de Correlación Cruzada ( CCF) que nos cuantifica el retraso entre variables. Para el control de variables confusoras cuantitativas aplicamos modelos de regresión lineal múltiple donde se integra la variable potencialmente confusora a controlar. MATERIAL Y MÉTODOS
29 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. Valle de Alcudia Hospital Santa Bárbara
30 ORDEN DE EXPOSICIÓN ANÁLISIS DE LA CALIDAD DEL AIRE EPOC FACTORES AMBIENTALES E INGRESOS POR EPOC CONTROL VARIABLES INTERACCIÓN-CONFUSIÓN. MORTALIDAD POR EPOC Y CONTAMINANTES RESULTADOS
31 ANÁLISIS DE LA CALIDA DEL AIRE Resumen datos integrados de las cuatro estaciones RESULTADOS
32 Dióxido de azufre : SO2 Período 1992-98: Media 19,56 µg/m3 (IC 95% 16,13-23) RESULTADOS
33 Dióxido de azufre: SO2. Período 1992-94: Media 36,33 µg/m3 ( IC95% 30,43-42,23) RESULTADOS
34 Partículas Período 1992-98: Media 15,39 (IC95% 11,61-19,17) RESULTADOS
35 Partículas Período 1992-94: 25,44 (IC95% 19,21-31,67) RESULTADOS
36 Óxido nítrico: NO Período único 1995-98 : Media 10,91 RESULTADOS
37 Dióxido de nitrógeno : NO2 Período único :Media 11,69 ; 39,50 RESULTADOS
38 Ozono : O3 Período único 1995-98: Media 39,50 RESULTADOS
39 INGRESOS POR EPOC
40 Resumen datos RESULTADOS
41 Ingresos EPOC(total casos de EPOC ingresados procedentes de las distintas estaciones de medida) 550 pacientes (1700 ingresos por EPOC). Varones 89 % con edad media 68,18 años. Mujeres 11%, con edad media de 67,82 años. Fumador o exfumador, 90,5%. Mayor porcentaje de ingresos procedentes de las zonas centrales de la ciudad Mayor Tasa de ingresos procedentes de las zonas centrales (2-3)( p = 0.003) con mayor concentración total de contaminantes, aunque no de manera significativa ( p=0.086) RESULTADOS
42 Nº de Reingresos por agudización EPOC, según estación de procedencia de los pacientes. RESULTADOS
43 Pacientes ingresados por EPOC por 100 habitantes con 40 maños o más. MAYOR PORCENTAJE DE INGRESOS PROCEDENTES DE PUERTOLLANO. NO DIFERENCIAS SIGNIFICATIVAS PARA PADECER EPOC SEGÚN PROCEDENCIA O NO DE PUERTOLLANO 16,7910681RESTO AREA 41,4610129PUERTOLLA NO Frecuencia x 100 habitantes POBL.>40 AÑOS ZONA 0,914 ( IC 95% 0,749-1,114) NO PUERTOLLANO 0,961 (IC 95% 0,883-1,046) PUERTOLLANO RR EPOC RESULTADOS
44 Valores medios mensuales de ingresos por EPOC (total Puertollano) RESULTADOS
45 ANÁLISIS DE LA RELACIÓN ENTRE CONTAMINANTES E INGRESOS POR EPOC Resumen datos integrados de las cuatro estaciones: 1.Análisis bivariado 2.Análisis estratificado mensual y diario 3.Regresión Lineal simple y múltiple (variable interacción) RESULTADOS
46 Relación entre niveles medios mensuales de contaminantes e ingresos por EPOC. Análisis (Rho de Spearman): (SO2 p
47 Niveles mensuales de contaminantes e ingresos por EPOC. Período 1992-94 (SO2 p=0.040, Partículas p=0.032) RESULTADOS: Análisis Bivariado
48 Niveles mensuales de contaminantes e ingresos por EPOC. Período 1995-98 (SO2 p=0.038, Partículas p= 0.001, NO p= 0.002, NO2 P=0.006, O3 p= 0.004) RESULTADOS: Análisis Bivariado
49 Analisis Estratificado: SO2 (p=0.008) RESULTADOS
50 Análisis Estratificado Partículas (p=0.02) RESULTADOS
51 Análisis Estratificado p< 0.05 RESULTADOS
52 Correlación medias mensuales contaminantes- ingresos por EPOC(ejemplo retardos para SO2) RESULTADOS
53 Analisis bivariado de datos estratificados: Correlación contaminantes- ingresos por EPOC (p
54 Resumen datos estratificados Correlación medias mensuales contaminantes- ingresos por EPOC Para SO2: Identificamos un nivel de 33,45µg/m3, a partir del cual se disparan los ingresos.Cada 10 µg de incremento, repercute en 5,6 ingresos.(p=0.008) Para Partículas:Nivel de 28,31 µg/m3, a partir del cual se disparan los ingresos.Cada 10 µg de incremento medio mensual, repercute en 6 ingresos.(p=0.002) Para NO, nivel de 17,8 µg a partir del cual se disparan los ingresos. Para NO2 no hemos observado correlación representativa o concordante lineal. Para Ozono (O3), observamos correlación pero inversa, encontrando que el menor número ingresos corresponde con niveles medios mensuales a partir de 27,4 µg/m3, que tyambién coincide con los meses más cálidos. RESULTADOS
55 Correlación Niveles medios mensuales de contaminantes e Ingresos por EPOC REGRESIÓN LINEAL RESULTADOS
56 Regresión Lineal Niveles medios mensuales de SO2 e ingresos por EPOC RESULTADOS
57 Regresión Lineal Niveles medios mensuales de Partículas e ingresos por EPOC RESULTADOS
58 Regresión Lineal Niveles medios de NO e ingresos po EPOC RESULTADOS
59 Regresión Lineal Niveles medios de NO2 e ingresos po EPOC RESULTADOS
60 Regresión Lineal Niveles medios de O3 e ingresos po EPOC RESULTADOS
61 Resumen datos integrados de los estadísticos obtenidos en la Regresión Lineal 0.002 0,7120,639 - 4,206 17,692 0.00195-98Ozono 0.220 0,8090,146 1,309 1,713 0.11095-98NO2 0.002 1,0090,644 4,252 18,080 0.00195-98NO 0.000 1.5780,759 5,618 31,559 0.00092-98Partículas 0.000 2,2260,915 10,351 107,14 0.00092-98S02 Anova Durbin - Watson R2 t F pPeríodoCont. RESULTADOS
62 REGRESIÓN LINEAL REGRESIÓN LINEAL CONTROL DE VARIABLES DE INTERACCIÓN O CONFUSIÓN RESULTADOS
63 Control de variables de interacción o confusión: Tabaquismo TABAQUISMO: No presentó diferencias significativas entre medio rural y urbano (p=0.74). RESULTADOS
64 Control de variables de interacción o confusión: Temperatura Mayor nº de ingresos en los meses fríos si los comparamos con los cálidos ( p< 0.01) RESULTADOS
65 Modelo de regresión lineal múltiple * - Material docente de la Unidad de Bioestadística Clínica Hospital Universitario Ramón y Cajal http://www.hrc.es/bioest/M_docente.html : ( Interacción y confusión en la regresión) http://www.hrc.es/bioest/M_docente.html Alta SI 44,5 %0,857/0,7340,0050,713/0,508 Ozono Muy Alta SI > 70%0,855/0,7300,1230,363/0,132 NO2 Influencia Media SI 23,8 %0,859/0,7380,030,772/0,596 NO No efecto NO 5,9 %0,896//0,8040,000,871/0,759 Partículas No efecto NO < 1 %0,958/0,9180,000,956/0,915 SO2 Grado Influencia Efecto Confusor Diferencia R 2 - R2 * R/R2*(con temperatura ) pR/R2(sin temperatura ) Contami nante RESULTADOS
66 Mortalidad
67 Mortalidad por EPOC, comparando zona expuesta a contaminantes (Puertollano) y resto Área Sanitaria. Mortalidad por EPOC y contaminantes Mortalidad Global y contaminantes RESULTADOS
68 Mortalidad por EPOC
69 Mortalidad por EPOC en el Area Asistencial, período 1991-98. (Fuente: Informe mortalidad por EPOC. Procedente de datos estadísticos.de la Escuela Regional de Sanidad de Talavera.) Mortalidad por EPOC zona 1 ( Puertollano) : media mensual nº de casos. 27,50 (IC 95% 22,92 - 32,08 ). Mortalidad por EPOC zona 9 ( rural) : media mensual según nº de casos. 8,63 (IC 95% 6,26 – 10,99). p< 0.01 RESULTADOS
70 Mortalidad por EPOC considerando cada contaminante: No correlación individual. 0.280 0.169 NO O3 0.423 NO2 0.557 Temperatura 0.491 SO2 0.587 Partículas Muertes por EPOC p valor ( Rho de Spearman) Mes corriente RESULTADOS
71 Mortalidad global correspondiente a Puertollano 0.025Temperatura Mortalidad Global (Puertollano) 0.498NO 2 0.01NO 0.187O3O3 0.723SO 2 0.576Partículas Mortalidad Global (Puertollano)Contamin ante RESULTADOS
72 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO.
73 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. El aumento de la concentración de contaminantes se asocia a una mayor incidencia de ingresos hospitalarios por agudización de EPOC. Esta relación etiológica es más intensa para las partículas y SO2 y en menor medida con NO, pudiéndose establecer una relación cuantitativa entre determinados niveles y su repercusión en los ingresos. CONCLUSIONES TESIS (1)
74 No se ha encontrado asociación entre las concentraciones de contaminantes y la mortalidad por EPOC. Sin embargo, la menor temperatura y el aumento de la concentración de NO se asocian a mayor mortalidad global. CONCLUSIONES TESIS (2) CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO.
75 La temperatura en un factor con influencia en la incidencia de ingresos relacionados con los niveles de NO NO2 y Ozono. Sin embargo, la temperatura ambiental no afecta a la repercusión de la concentración de SO2 y de partículas sobre este parámetro asistencial. CONCLUSIONES TESIS (3)
76 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. No se observan diferencias significativas de la prevalencia de EPOC entre el medio urbano expuesto a mayor tasa de contaminantes y el rural, aunque es mayor en aquel. Tampoco se observan diferencias entre las diferentes áreas geográficas de la ciudad aunque las tasas de contaminantes son distintas, si bien las zonas centrales generaron mayor número de reingresos. CONCLUSIONES TESIS (4)
77 CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. Por lo tanto, los contaminantes atmosféricos, durante el intervalo de tiempo analizado en la ciudad de Puertollano, influyen en la historia natural de los pacientes con EPOC, pero no en su prevalencia. CONCLUSION FINAL
78 FINCONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA Y MORBIMORTALIDAD POR E.P.O.C. EN LA POBLACIÓN, MINERO-INDUSTRIAL, DE PUERTOLLANO. FIN PRESENTACIÓN TESIS DOCTORAL (José Portillo Sánchez) Gracias a todos