Implicaciones de la contaminación atmosférica para la salud en la

Implicaciones de la contaminación atmosférica para la salud en la Zona
Metropolitana del Valle de México y los beneficios potenciales de aplicar
medidas de control
Por lo menos desde 1307, cuando el rey Eduardo I prohibió quemar carbón
para proteger la “salud corporal” de sus súbditos, los gobiernos han
regulado la descarga de contaminantes al aire.
(Chay KY and Greenstone M, 2003)
La evidencia acumulada en las últimas décadas demuestra los impactos adversos
en la salud relacionados con la exposición a la contaminación atmosférica,
incluyendo la de origen vehicular. De hecho, como lo indica el decreto de Eduardo
I de Inglaterra, desde hace varios siglos se hizo la asociación entre la combustión
de ciertos materiales y diversos daños a la salud humana.
Es obvio que este tipo de prohibiciones surtieron poco efecto en Inglaterra y el
resto del mundo y la calidad del aire en las grandes metrópolis se fue deteriorando
hasta llegar a niveles extremos como el histórico episodio de contaminación
ocurrido en Londres en 1952. Durante los cuatro días de diciembre que duró el
“gran humo” o “gran smog”, como se dio en llamar a esa crisis, coexistieron
emisiones contaminantes y una inversión térmica sostenida que provocaron cerca
de 4000 muertes prematuras. En los tres meses posteriores fallecieron otras
12000 personas, las hospitalizaciones por enfermedades respiratorias se
incrementaron más de 160% y la incidencia de neumonías aumentó más de 300
por ciento.1,2
Desde entonces quedó demostrado, de manera por demás dramática, que la
exposición a niveles elevados de partículas suspendidas (PM) mayores a 500
µg/m3 y bióxido de azufre está intrínsecamente asociada con la morbi-mortalidad
por causas pulmonares y cardiovasculares.
Aún cuando en los ambientes urbanos contemporáneos las concentraciones de
contaminantes atmosféricos son muy inferiores a las que existían durante ese y
otros episodios históricos (Valle del Mosa, Bélgica, 1931, y Donora, Pensilvania,
Estados Unidos, 1948), la evidencia científica que proviene de estudios realizados
en más de 100 ciudades de Europa, Estados Unidos, Asia y América Latina
demuestra que persiste la asociación entre la exposición poblacional a la
contaminación atmosférica y múltiples efectos adversos en la salud. Ahora se
sabe que los efectos adversos en la salud, además de manifestarse
principalmente en enfermedades pulmonares y cardiovasculares, incluyen
impactos reproductivos y del desarrollo.3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14
Los contaminantes que presentan asociaciones más importantes con los efectos
adversos en la salud son PM y ozono. De manera particular, la exposición a PM2.5
con una duración de corto plazo (horas y días) tiene efectos adversos tales como
mortalidad prematura; incremento en las admisiones hospitalarias; enfermedades
cardíacas y pulmonares; aumento en los síntomas de vías respiratorias inferiores;
reducción en la función pulmonar, y cambios en el ritmo cardiaco. La exposición a
largo plazo(1) (meses y años) incrementa la mortalidad prematura total por causas
cardiovasculares, respiratorias, por cáncer de pulmón en adultos y por causas
respiratorias en niños.
El caso de la Zona Metropolitana del Valle de México
En la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) viven más de 20 millones
de personas expuestas a una atmósfera contaminada por compuestos emitidos
por múltiples fuentes. Las emisiones relacionadas con el tráfico de los vehículos
automotores se unen a las emisiones de las otras fuentes contaminantes en una
mezcla compleja. Las emisiones vehiculares son de interés especial por incluir
contaminantes que por sí mismos y a la par de sus productos que se generan en
la atmósfera, como el ozono y las partículas suspendidas secundarias (nitratos y
sulfatos), tienen impactos adversos para la salud. Estos contaminantes incluyen
monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, partículas
suspendidas, carbono negro y otros tóxicos con propiedades carcinogénicas
(benceno, formaldehido, acetaldehído, 1-3 butadieno).15
La exposición a corto plazo a PM10 (fracción inhalable, PM con diámetro
aerodinámico ≤ 10 µm) y a ozono incrementa la mortalidad por ciertas causas. En
la ZMVM el aumento de las concentraciones diarias de PM10 de 10µg/m3 está
asociado con un incremento de 1.02% en la mortalidad por todas las causas
(naturales) para todas las edades.16 En otras ciudades de América Latina y del
resto del mundo también se ha documentado el incremento en la mortalidad
natural por todas las causas, con resultados que indican que se encuentra en el
orden de 1% (con un incremento de 10µg/m3 en las concentraciones diarias de
PM10).11,16,17,18 Por último, para la ZMVM el incremento de mortalidad
cardiopulmonar, respiratoria y cardiovascular para todas las edades, así como de
(1)
La relevancia de una exposición a largo plazo es que puede resultar en reducciones en la
esperanza de vida, en aumento de las tasas de mortalidad y en la inducción o aceleramiento del
progreso de enfermedades crónicas.
1
mortalidad por enfermedad pulmonar obstructiva crónica en adultos, se asocia
también con la exposición a corto plazo a PM10.16
La exposición a corto plazo a ozono se asocia con algunas causas de mortalidad
en personas mayores de 65 años que habitan en la ZMVM, incluyendo
enfermedades cardiopulmonares, cardiovasculares e infarto cerebrovascular, si
bien la magnitud de la asociación es menor que para PM 10.11,16 Se estima que a
nivel mundial el incremento en la mortalidad prematura se encuentra entre 0.3 y
1.1% (por un incremento promedio en las concentraciones de 8 horas de 0.01
ppm).17,19,20
La población infantil de la ZMVM también está afectada por la exposición a corto
plazo a PM y ozono. Las PM10 se asocian con la mortalidad prematura por
infecciones en vías respiratorias inferiores en menores de 1 año y el ozono se
asocia con enfermedades respiratorias en niños de 1 a 4 años y con infecciones
en vías respiratorias inferiores en niños de hasta 14 años de edad.16
La información sobre los efectos adversos en la salud relacionados con la
exposición a largo plazo en México es limitada. Sin embargo la vasta evidencia
conformada por estudios de los efectos por la exposición aguda encontrada en la
ZMVM y en otras ciudades como Toluca y Monterrey7,16,21,22,23,24 es consistente y
confirma, a nivel local, los hallazgos internacionales.25 Además, resaltan los
resultados que muestran una relación entre el déficit en el crecimiento de la
función pulmonar en niños en edad escolar que viven en la ZMVM y la exposición
a largo plazo a NO2, O3 y PM10.
La evidencia internacional sobre la exposición a largo plazo muestra un
incremento de entre 6 y 17% en la mortalidad por todas las causas para toda la
población, al aumentar el promedio anual de PM2.5 en 10 µg/m3 (cuadro 1). Para la
mortalidad cardiovascular en adultos mayores de 30 años, incluyendo enfermedad
isquémica del corazón y enfermedad cerebrovascular, el incremento es de hasta
28% con un aumento promedio anual de PM2.5 de 10 µg/m3. En niños menores de
1 año de edad, y dado el mismo incremento en el promedio anual de PM 2.5, la
mortalidad por causas respiratorias puede incrementarse en 16 por ciento (cuadro
1).
Además de provocar graves efectos adversos en la salud, la contaminación
ambiental en la ZMVM también provoca importantes daños económicos y sociales
colaterales. La exposición a partículas suspendidas incrementa el ausentismo
laboral en 5% y el número de días con actividad restringida en más de 7.5 por
ciento, lo que provoca grandes pérdidas de productividad.26,27 Si estos porcentajes
se multiplican por los millones de habitantes económicamente activos de la ZMVM
2
resultan cientos de miles de días de trabajo perdidos y decenas de millones de
días de actividad restringida. Es decir, millones de días no productivos que afectan
la economía de la ZMVM con los consecuentes costos sociales.
Cuadro 1. Incremento en el riesgo de mortalidad asociado con una exposición
crónica a PM2.5 y a contaminantes provenientes del tráfico
Contaminantes
e
adversos en la salud
Incremento en el riesgo
asociado con la exposición
impactos Edad de la población
a PM2.5 en el ambiente o a
afectada (años)
contaminantes
provenientes del tráficoa
PM2.5 y mortalidad
Todas las causas
Todas las edades
Enfermedades cardiovasculares
Adultos ≥30
Cáncer de pulmón
Adultos ≥30
Causas respiratorias
Niños (4 semanas a un año)
Contaminantes provenientes del tráfico y mortalidad
Todas las causas
Todas las edades
Cardiopulmonar
Adultos ≥30
PM2.5 y pérdidas de productividad
Población
Días de trabajo perdidos
económicamente activa
Días de actividad restringida
>de 15 años
a
Entre 6 y 17%
Entre 9 y 28%
Entre 14 y 44%
16%
Entre 18 y 41%
95%
4.7%
7.7%
3
El incremento en el riesgo se asocia con un aumento en el promedio anual de 10μg/m de PM2.5 o
con la exposición a contaminantes provenientes del tráfico, caracterizada como vivir a menos de
100 metros de una autopista o a menos de 50 metros de una avenida importante.
Fuentes: Pope and Dockery, 2006; Chen et al., 2008; Stevens et al., 2008; Woodruff et al., 2008;
Höek et al., 2002; Finkelstein et al. 2004; Ostro et al., 1987; Ostro and Rothschild, 1989.
La exposición a corto y largo plazo a contaminantes provenientes del tráfico, como
los que existen en la ZMVM, también puede reducir la esperanza de vida. Los
estudios que utilizan “proxies”(2) han encontrado evidencia sugestiva (si bien aún
insuficiente) para establecer causalidad entre la exposición a esos contaminantes
(2)
La palabra inglesa “proxy” puede traducirse como sucedáneo, es decir, una sustancia que, por
tener propiedades parecidas a las de otra, puede reemplazarla (Diccionario de la Real Academia
Española de la Lengua). En este caso los proxies son variables que se construyen para acercarse
a la medición de la variable de interés cuando no es posible medirla directamente. Para los
contaminantes relacionados con el tráfico se han utilizado como sucedáneos concentraciones de
algunos contaminantes trazadores (dióxido de nitrógeno, humo negro, monóxido de carbono), vivir
cerca de avenidas principales y vialidades con alta densidad vehicular, el tiempo que se
permanece cerca del tráfico, entre otras.
3
y la mortalidad total y cardiovascular.28 A continuación se detallan algunos de los
riesgos detectados.




La permanencia cerca de calles con mucho tráfico puede incrementar en 70%
los casos de bronquitis, 80% los de neumonía y 10% los síntomas de asma en
niños.29
El riesgo de sufrir un infarto al miocardio se puede incrementar casi tres veces
al permanecer entre el tráfico vehicular durante las dos horas previas al
evento.30
La alta exposición a emisiones vehiculares por residir en la proximidad de
vialidades principales puede incrementar en 60% la prevalencia de enfermedad
coronaria del corazón.31
La mortalidad por todas las causas naturales puede ser 40% más alta entre los
adultos que viven a menos de 100 metros de una autopista o a menos de 50
metros de una avenida importante, mientras que la mortalidad por una
enfermedad cardiopulmonar, incluyendo infarto agudo al miocardio, puede ser
casi dos veces mayor.32,33
También se ha establecido una relación causal entre la exposición a la mezcla de
contaminantes asociados con las emisiones del tráfico y la exacerbación del asma
en niños. Asimismo, hay evidencia sugestiva en cuanto a la relación de causalidad
entre estos contaminantes y el inicio de asma infantil, síntomas respiratorios no
asmáticos y deficiencias en la función pulmonar.28
Carga de enfermedad de las PM y carcinogenicidad en humanos
En México la exposición a PM2.5 en el ambiente exterior es uno de los diez
primeros factores de riesgo; en 2010 se asoció con 20,500 muertes prematuras y
una carga de enfermedad de 461,500 años de vida saludable perdidos
(AVISA).(3)34 A nivel global la exposición a PM2.5 en el ambiente también es uno de
los diez primeros factores de riesgo, lo que se traduce en 3.2 millones de muertes
prematuras anuales y una carga de enfermedad correspondiente a más de 74
millones de años de vida saludable perdidos en todo el mundo (2010). 35 Las
muertes por exposición a PM2.5 se atribuyen fundamentalmente a las
enfermedades cardiovasculares y a cáncer de pulmón (alrededor de 220,000
muertes solo por esta causa).35
Dada la evidencia científica, a partir de 2013 la Agencia Internacional de
Investigación del Cáncer de la Organización Mundial para la Salud (OMS) clasificó
(3)
Los AVISA representan la suma del número de años de vida perdidos más los años de vida
35
vividos con discapacidad.
4
a la contaminación atmosférica y a las PM en ambientes exteriores como
“carcinógenos humanos conocidos” y estableció que son una causa de cáncer de
pulmón en humanos.14 De hecho, con base en estudios realizados en algunas
zonas urbanas contemporáneas se estima que el riesgo de mortalidad por cáncer
de pulmón se incrementa entre 14 y 44% en adultos de más de 30 años que se
exponen de manera crónica a las PM2.5 con un incremento anual promedio de 10
µg/m3 (cuadro 1).11,36,37
Las emisiones de los motores que utilizan diesel(4) como combustible requieren de
atención especial. La evidencia internacional sobre la toxicidad de estas emisiones
es suficiente para que la OMS las clasifique como carcinógenos para los humanos
(cáncer de pulmón).38
Beneficios potenciales de las políticas y medidas para mejorar la calidad del
aire
Las políticas públicas que logren una reducción en las concentraciones de los
contaminantes en el aire ambiente se pueden traducir en beneficios en la salud de
la población. Esto es posible gracias a la relación lineal entre concentración y
respuesta para las exposiciones crónicas a PM2.5 (con un límite superior de 30
µg/m3 como promedio anual).11 Es decir, los riesgos asociados como mortalidad
total, mortalidad cardiopulmonar, mortalidad por cáncer de pulmón y déficit en el
crecimiento pulmonar en niños pueden reducirse al disminuir las concentraciones
de partículas en la atmósfera.
Dada la profundidad y certeza del conocimiento científico actual sobre los efectos
adversos de la contaminación atmosférica en la salud, los gobiernos de
numerosos países han adoptado políticas para controlarla. Con ello, en las últimas
décadas la calidad del aire ha mejorado significativamente en muchas ciudades
del mundo, especialmente en Europa, América del Norte y Japón.
En la ZMVM, las concentraciones de los principales contaminantes atmosféricos
se han reducido significativamente a partir de los años noventa. Esta región ha
servido como “laboratorio” de las políticas ambientales nacionales para
implementar estrategias innovadoras que, cuando han resultado efectivas, se han
podido replicar en otras entidades. Mejoras adicionales en la calidad del aire
conllevarían beneficios importantes en la salud de la población. Por ejemplo,
(4)
Las emisiones de los vehículos a diesel también incluyen carbono negro, que recientemente se
ha definido como el segundo contribuyente para el cambio climático, solo después del bióxido de
carbono (Walsh, 2014).
5
estimaciones realizadas con información de 2005 en la mayor parte de la ZMVM (5)
indican que si se cumplen las recomendaciones de calidad del aire de la OMS
para PM10 (20 µg/m3 como promedio anual) se podrían evitar más de 10,460
muertes anuales en la población de mayores de 30 años.39 Solamente en el
Distrito Federal podrían evitarse entre 3,800 y 8,400 muertes en este grupo de
edad.39
No se ha evaluado de manera suficiente el efecto de ciertas acciones de política
sobre la calidad del aire, pero diversos estudios epidemiológicos retrospectivos y
el análisis de intervenciones de política pública ambiental han permitido mostrar
algunos casos en los que la mejoría en la calidad del aire se deriva en beneficios
en la salud de manera relativamente rápida y sostenida.11,40
De esta manera se ha encontrado que la disminución de niveles de partículas
suspendidas en algunas regiones de Estados Unidos a principios de los años 80
resultó en una reducción de la mortalidad infantil.41 Para los adultos, la mejoría
en la calidad del aire y específicamente la reducción de las concentraciones de
PM2.5 provenientes de procesos de combustión, incluyendo las emisiones
vehiculares, presentó un efecto protector debido a la mejor salud cardiopulmonar
de la población.14 Así se pone en evidencia en ciudades del este de Estados
Unidos en las que una fuerte reducción en el riesgo de mortalidad cardiovascular y
respiratoria se asocia con una mejor calidad del aire, medida ésta como
reducciones en las concentraciones de PM2.5 (figura 1). Más aún, en las ciudades
con mayores disminuciones en los niveles de PM2.5 las reducciones en el riesgo de
mortalidad resultaron también incrementalmente superiores.42
R
i
e
s
g
o
r
e
l
a
t
i
v
o
(5)
La zona que se incluye en el estudio en referencia considera todas las delegaciones del Distrito
Federal y alrededor de la mitad de los municipios del Estado de México que forman parte de la
ZMVM (Riojas et al., 20012).
6
Figura 1. Riesgo relativo de mortalidad total y las concentraciones de PM2.5 en
seis ciudades de Estados Unidos del Six Cities’ Study. Las letras en negritas
representan los puntos del período con mayor contaminación atmosférica en las ciudades
(1974–1989), mientras que las letras itálicas corresponden al período con mejor calidad del aire
y menores concentraciones de PM2.5 (1990–1998). P = Portage, WI; T = Topeka, KS; W =
Watertown, MA; L = St. Louis, MO; H = Harriman, TN; S = Steubenville, OH.
Fuentes: Laden et al., 2006.
De manera complementaria se han identificado situaciones en las que ciertas
acciones reditúan en una mejor calidad del aire y se han evaluado los beneficios
asociados para la salud poblacional. En el Valle de Utah una huelga de más de un
año en una mina de acero resultó en una reducción de 15µg/m 3 en los niveles de
PM, lo cual se acompañó con una disminución de 3% en la mortalidad.42,43
En Dublín, cuando el gobierno prohibió la comercialización, venta y distribución de
carbón se redujeron las concentraciones de partículas finas (medidas como humo
negro) en 36 µg/m3. Ello trajo como beneficio una reducción cercana a 8% en la
mortalidad cardiovascular y respiratoria.44
Por último, en Hong Kong las autoridades regularon la calidad de los combustibles
para uso vehicular y para las termoeléctricas al requerir una concentración de
azufre menor a 0.5% en peso. Esta política gubernamental resultó en reducciones
de 45% en las concentraciones anuales de SO2, con los consecuentes beneficios
en la salud: 2.1% de reducciones en la mortalidad total, 2% en la cardiovascular y
casi 4% en la respiratoria.45 Análisis posteriores mostraron que las reducciones
tanto de SO2 como de PM10 se asociaron con una reducción en la mortalidad no
accidental, con efectos benéficos de la misma magnitud para estos dos
contaminantes.46
Todo ello demuestra que las reducciones en las concentraciones de ciertos
contaminantes atmosféricos, especialmente PM2.5, resultan en una disminución en
el riesgo de mortalidad que se traduce en incrementos en la “sobrevivencia” de la
población.42 El análisis en las principales ciudades de Europa refleja que el
cumplimiento de las recomendaciones de las guías de calidad del aire de la OMS
para las concentraciones anuales de PM2.5 (10 μg/m3) conllevaría un incremento
de hasta 22 meses en la esperanza de vida de la población de más de 30 años de
edad 47,48
En concordancia con lo reportado para Europa, en más de 50 ciudades de
Estados Unidos las reducciones en las concentraciones de PM2.5 de 10 μg/m3 se
han asociado con un incremento de 0.61 años en la esperanza de vida. En estas
ciudades 15% del incremento general en la esperanza de vida puede atribuirse a
7
la mejor calidad del aire existente a partir de la década de los años ochenta.49
Estos resultados son congruentes con las estimaciones de la pérdida en la
esperanza de vida de entre 0.7 y 1.6 años atribuibles a la exposición a largo plazo
a concentraciones de 10 µg/m3 de partículas finas en Holanda y Estados Unidos.49
Cabe decir que las concentraciones de PM como métrica para evaluar la calidad
del aire representan un proxy de otros contaminantes presentes en las atmósferas
urbanas. Las disminuciones en las concentraciones de las partículas también
pueden implicar mejoras en los niveles de otros contaminantes, asociadas con la
implementación de medidas de control.
Conclusión
En la actualidad más de 20 millones de habitantes de la ZMVM están expuestos
de manera constante al riesgo a la salud pública que representa la contaminación
atmosférica. Más aún, en esta zona 64% de la población, equivalente a 12.8
millones de personas, vive en la zona de máximo impacto de los contaminantes
relacionados con el tráfico.(6),28,50
La evidencia científica demuestra las graves consecuencias para la salud humana
de la exposición a corto y a largo plazo a los contaminantes atmosféricos,
incluyendo los relacionados con el tráfico. Estas consecuencias incluyen
incrementos en la mortalidad prematura total y por algunas causas específicas en
adultos y en niños, así como grandes costos económicos y sociales asociados con
las enfermedades provocadas por esa exposición.
La literatura científica y diversas experiencias internacionales han demostrado
también los beneficios en salud, económicos y sociales derivados de medidas
eficaces de control que resultan en una mejor calidad del aire.
Por ejemplo, se sabe que el riesgo asociado con la exposición a PM es
parcialmente reversible,42 lo que se refleja en un aumento en la esperanza de vida
cuando se reducen las concentraciones ambientales de PM2.5. De esta manera los
habitantes de ciudades en las que las PM2.5 se han reducido entre 6 y 13 µg/m 3 se
han beneficiado con un incremento en su esperanza de vida de entre 0.4 y 0.8
años.49
Por todo ello, es urgente implementar estrategias de control que incluyan acciones
orientadas a la reducción de fuentes de emisión particulares. Entre las acciones
(6)
La zona de máximo impacto de los contaminantes relacionados con el tráfico llega hasta 500
46,47
metros de distancia de una autopista y hasta 100 metros de una avenida principal.
8
posibles se pueden mencionar agilizar la circulación de los vehículos y aquellas
enfocadas a la disminución de las emisiones contaminantes de fuentes
específicas, a través de la introducción de tecnologías avanzadas y el uso de
combustibles de mayor calidad para uso vehicular e industrial.
También es posible realizar acciones de política cuyo fin principal no sea la
gestión de la calidad del aire pero que tengan beneficios colaterales por la
reducción de las concentraciones de contaminantes en la atmósfera. Un ejemplo
relevante son las acciones para incrementar la eficiencia en el consumo de
gasolina y diesel de los vehículos automotores con el objetivo de incrementar los
kilómetros recorridos por litro de combustible.
Finalmente, está demostrado que los daños más graves a la salud humana
provocados por la contaminación ambiental se producen en el mediano y largo
plazos, por lo que la aplicación inmediata de medidas eficaces de control
protegerá y beneficiará más a los niños, adolescentes y adultos jóvenes y a las
nuevas generaciones nacidas en la ZMVM.
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