Wysychające jeziora a zdrowie dzieci – nowe dane o funkcji płuc

Dzieci mieszkające w odległości do 11 kilometrów od Salton Sea – wysychającego słonego jeziora o wysokim stężeniu soli i zanieczyszczeń, położonego w Imperial Valley w Kalifornii – wykazują między 10. a 12. rokiem życia wolniejszy przyrost parametrów czynności płuc niż dzieci mieszkające dalej. Skala tego efektu jest porównywalna z narażeniem związanym z zamieszkiwaniem w odległości mniejszej niż 500 metrów od autostrady i może mieć znaczenie dla zdrowia układu oddechowego także w dorosłości. Badanie, częściowo finansowane przez National Institutes of Health, opublikowano w JAMA Network Open.

Salton Sea to słone jezioro położone w pobliżu granicy Stanów Zjednoczonych i Meksyku, które powstało w 1905 roku, gdy rzeka Kolorado przerwała kanał irygacyjny. Obecnie akwen stopniowo się kurczy z powodu suszy, wysokich temperatur oraz przekierowywania zasobów wodnych. W rezultacie odsłaniane są rozległe obszary suchego dna jeziora, z których do atmosfery uwalnia się pył zawierający drobne cząstki. Tego rodzaju zanieczyszczenie powietrza wiąże się ze zwiększonym ryzykiem chorób układu oddechowego, chorób sercowo-naczyniowych, zaburzeń immunologicznych oraz problemów neurologicznych.

Dotychczasowe lokalne badania ankietowe wskazywały na częstsze występowanie problemów oddechowych, w tym astmy, jednak zespół kierowany przez Keck School of Medicine of USC jako pierwszy bezpośrednio przeanalizował zmiany parametrów czynności płuc w czasie. Wyniki mogą mieć znaczenie wykraczające poza Imperial Valley, ponieważ susza i wzrost temperatur prowadzą do kurczenia się także innych jezior, takich jak Great Salt Lake w stanie Utah czy Jezioro Aralskie w Azji Środkowej, co również sprzyja emisji pyłów.

„Nasze wyniki są niepokojące, ponieważ mogą mieć długofalowe konsekwencje zdrowotne. Badania sugerują, że jeśli przyrost czynności płuc zostaje ograniczony w krytycznym okresie rozwoju, takim jak dojrzewanie, może to zwiększać ryzyko chorób układu oddechowego, sercowo-naczyniowego i metabolicznego w późniejszym życiu” – powiedziała Fangqi Guo, dr, badaczka podoktorska w dziedzinie population and public health sciences w Keck School of Medicine oraz pierwsza autorka pracy.

W okresie dojrzewania parametry czynności płuc zwykle wykazują wyraźny wzrost, osiągając wartości szczytowe we wczesnej dorosłości. Nadal potrzebne są jednak dalsze badania, aby ustalić, co dzieje się w sytuacji, gdy ten proces zostaje zakłócony. Utrzymujące się ograniczenie przyrostu parametrów czynności płuc może bowiem wiązać się z trwałymi konsekwencjami zdrowotnymi.

Ekspozycja na pył a czynność płuc

Zespół z Keck School of Medicine współpracował z Comité Cívico del Valle, wieloletnią lokalną organizacją społeczną, aby zrekrutować dzieci do pierwszego długoterminowego badania zdrowotnego w tym regionie. Badacze obserwowali 369 dzieci, których średni wiek na początku badania wynosił 10 lat, przez około dwa lata.

Czynność płuc oceniano za pomocą dwóch parametrów: forsowanej pojemności życiowej płuc (FVC) oraz natężonej objętości wydechowej pierwszosekundowej (FEV1). FVC określa objętość powietrza, jaką można wydmuchać po wykonaniu głębokiego wdechu, natomiast FEV1 ocenia, jak szybko powietrze to może zostać usunięte z płuc w pierwszej sekundzie natężonego wydechu. Łącznie parametry te pozwalają ocenić, czy przepływ powietrza przez drogi oddechowe przebiega prawidłowo.

Badacze obliczyli także odległość pomiędzy miejscem zamieszkania każdego dziecka a Salton Sea oraz pozyskali dane dotyczące stężenia drobnych cząstek pyłu i epizodów wzmożonego zapylenia z lokalnych stacji monitorowania jakości powietrza. W analizie uwzględniono wpływ wieku, płci, pochodzenia etnicznego, statusu socjoekonomicznego, wzrostu, wskaźnika masy ciała oraz stanu układu oddechowego na początku badania.

Dzieci mieszkające w odległości do 11 kilometrów od Salton Sea wykazywały rocznie mniejszy przyrost FVC o 52,18 ml oraz mniejszy przyrost FEV1 o 38,7 ml w porównaniu z dziećmi mieszkającymi dalej. Większa liczba godzin ekspozycji na wysokie stężenia pyłu również wiązała się z wolniejszym tempem wzrostu FVC i FEV1, szczególnie u dzieci mieszkających bliżej jeziora.

Ochrona zdrowia w długiej perspektywie

Wyniki te uzupełniają wcześniejsze badania zespołu, które wykazały, że ponad jedno na pięcioro dzieci w tym regionie choruje na astmę, co stanowi niemal trzykrotność średniej krajowej w Stanach Zjednoczonych. Obserwacje te sugerują, że jeśli obecne tendencje nie zostaną odwrócone, populacja ta może być w przyszłości bardziej narażona na choroby płuc, choroby serca oraz zaburzenia metaboliczne.

„Nie wiemy jeszcze, czy obserwowane zmiany mają charakter trwały. Część tych zaburzeń można potencjalnie ograniczyć, jeśli uda się zmniejszyć ekspozycję środowiskową, ponieważ płuca dzieci nadal się rozwijają” – powiedziała Shohreh F. Farzan, dr, jedna z głównych autorek badania i profesor population and public health sciences w Keck School of Medicine.

Władze Kalifornii podejmują już działania mające ograniczyć środowiskowe i zdrowotne skutki wysychania jeziora w ramach 10-letniego programu Salton Sea Management Program. Badacze podkreślają jednak, że potrzebne są bardziej kompleksowe interwencje służące ochronie zdrowia dzieci, zarówno w Kalifornii, jak i w innych regionach świata, gdzie nasila się wpływ gorących i suchych warunków klimatycznych.

W kolejnym etapie zespół będzie nadal obserwował dzieci, aby ustalić, czy wolniejsze narastanie parametrów czynności płuc utrzymuje się w okresie dojrzewania i dorosłości. Badacze analizują również, które składniki pyłu są najbardziej szkodliwe, w ramach szerszego projektu dotyczącego zanieczyszczeń powietrza w Imperial Valley, obejmującego pył z Salton Sea, pył pustynny przenoszony przez wiatr, emisje z silników Diesla oraz inne źródła.

Informacje o badaniu

Poza Fangqi Guo i Shohreh F. Farzan autorami badania są również Sandrah P. Eckel z Department of Population and Public Health Sciences, Keck School of Medicine of USC, University of Southern California; Jill E. Johnston, Elizabeth M. Kamai i Dayane Duenas Barahona z University of California, Irvine; Luis Olmedo, Esther Bejarano i Christian Torres z Comité Cívico del Valle w Brawley w Kalifornii; a także Christopher Zuidema i Edmund Seto z University of Washington w Seattle.

Badanie było finansowane przez National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) Southern California Environmental Health Sciences Center oraz Keck School of Medicine of USC 2017–2018 Dean’s Pilot Funding Program. Finansowanie rozszerzonej rekrutacji i długoterminowej obserwacji kohorty zapewnił również NIEHS.

Źródło: JAMA Network Open, Distance to a Drying Saline Lake and Lung Function Development in a Rural Border Cohort of Children