Prove osservazionali dell’impatto dannoso dell’ozono inalato sul sistema respiratorio umano

BMC Public Health volume 23, numero articolo: 929 (2023) Citare questo articolo

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L’influenza dannosa dell’ozono inalato sul sistema respiratorio umano è ambigua a causa della complessità della relazione dose-risposta tra ozono e sistema respiratorio umano. Questo studio raccoglie dati sulla concentrazione di ozono inalato e sulle malattie respiratorie dalla città di Shenzhen per rivelare l’impatto dell’ozono sulle malattie respiratorie utilizzando il metodo Generalized Additive Models (GAM) e Convergent Cross Mapping (CCM) con un livello di confidenza del 95%. Il risultato della GAM mostra un effetto ritardato parzialmente significativo sulle malattie respiratorie acute in modalità cumulativa. Poiché la tradizionale analisi di correlazione non è in grado di individuare la causalità, il metodo CCM viene applicato per esaminare se l’ozono inalato influisce sul sistema respiratorio umano. I risultati dimostrano che l’ozono inalato ha un impatto causale significativo sui tassi di ospedalizzazione delle malattie respiratorie sia superiori che inferiori. Inoltre, gli effetti dannosi dell’ozono sulla salute umana variano a seconda del sesso e dell’età. Le donne sono più sensibili all’ozono inalato rispetto agli uomini, probabilmente a causa dei livelli di estrogeni e della regolazione differenziale della risposta immunitaria polmonare. Gli adulti sono più sensibili all’esposizione all’ozono rispetto ai bambini, potenzialmente a causa del fatto che i bambini hanno bisogno di più tempo per reagire allo stress da ozono rispetto agli adulti, e gli anziani sono più tolleranti degli adulti e dei bambini, il che può essere correlato all’ipofunzione polmonare degli anziani mentre ha poca correlazione con l’esposizione all’ozono.

Rapporti di peer review

L'ozono troposferico (O3) è l'inquinante secondario prodotto dall'attività fotochimica degli ossidi di azoto e dei composti organici volatili nella troposfera della superficie terrestre [1]. È stato dimostrato che l’ozono a livello del suolo è diventato il secondo inquinante atmosferico in Cina [2], e le osservazioni da terra mostrano che nelle stagioni calde, l’ozono diventa addirittura il principale inquinante atmosferico. L’ozono potrebbe causare malattie respiratorie, come asma, polmonite, broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), ecc., attraverso precedenti studi epidemiologici e sperimentali [3,4,5,6,7,8]. Uno studio regionale condotto a Suzhou, una città cinese con un elevato inquinamento da ozono [9], suggerisce che la mortalità per malattie respiratorie è correlata alla concentrazione media massima di ozono entro 8 ore e alla concentrazione massima di ozono entro 1 ora. Studi di serie temporali hanno inoltre indicato che il rischio di ricoveri respiratori o di visite di emergenza aumenterebbe con l’esposizione a breve termine all’ozono [10]. È stato rivelato che un aumento significativo di circa lo 0,2-0,6% del rischio di morte è associato a un aumento di 0,01 mg m-3 dell’ozono ambientale entro 8 ore, sulla base di una meta-analisi di dati a lungo termine dal 1996. 11]. Come è stato ampiamente riconosciuto, l’inquinamento atmosferico influisce sulla salute umana in modo diverso nelle diverse regioni. Alcuni studi regionali dimostrano che l’ozono inalato è associato a ricoveri ospedalieri per malattie respiratorie, secondo i Modelli Additivi Generalizzati (GAM) [12,13,14]. L’ozono ha un chiaro effetto cumulativo sulla mortalità per malattie respiratorie [2] e ha un impatto significativo sulla BPCO con ampie variazioni temporali e spaziali [15]. Alcuni altri studi dimostrano una connessione debole o non significativa tra l’ozono e le malattie respiratorie [11, 16, 17]. Di conseguenza, le malattie respiratorie non sono coerenti con la concentrazione di ozono osservata nei siti fissi e gli effetti dell’ozono sulla salute pubblica raramente sono stati valutati indipendentemente da altri inquinanti atmosferici [16]. I modelli additivi generalizzati potrebbero fallire in questi dati, portando all’esclusione di un gran numero di osservazioni e dati clinici per evitare un possibile effetto distorto dell’ozono ambientale sulle malattie respiratorie. Pertanto, per affrontare questo problema è stato utilizzato un nuovo metodo (ad esempio Convergent Cross Mapping, CCM), specificamente progettato per rilevare la relazione di causalità da coppie di dati di serie temporali empiriche in ecosistemi dinamici non lineari [18].