Danh sách các bệnh liên quan đến ô nhiễm không khí đang tăng lên

Khi các chính phủ Mỹ ra quyết định phải giải quyết các vấn đề về chất lượng không khí, các nghiên cứu chỉ ra một loạt các vấn đề sức khỏe có liên quan đến không khí bẩn.

Đối với cư dân của Donora, Pa., một thị trấn nhà xưởng ở khúc quanh sông Monongahela, khói bụi hàng ngày từ các nhà máy kẽm và thép gần đó là cái giá mà họ phải trả để nuôi sống gia đình họ. Nhưng vào ngày 27 tháng 10 năm 1948, cả thành phố đã thức dậy với một bầu trời bất thường, ngay cả đối với Donora. Ngày hôm sau, thậm chí ở trường học trong một đội bóng người tiền vệ không thể nhìn thấy đồng đội của mình đủ tốt để thực hiện 1 cú chuyền bóng.

Thị trấn bị nhấn chìm trong khói bụi trong năm ngày, cho đến khi một cơn bão cuối cùng cũng đã quét sạch ô nhiễm ra khỏi thung lũng. Đến lúc đó, hơn một phần ba dân số mắc bệnh và 20 người chết. 50 người khác cũng thiệt mạng trong những tháng tiếp theo.

Sau thảm kịch của Donora, chính phủ liên bang bắt đầu thắt chặt các vấn đề phát thải chất gây ô nhiễm vào không khí của ngành công nghiệp. Những người ủng hộ môi trường trong những thập kỷ tới đã chiến đấu và đạt được những quy định chặt chẽ hơn. Kết quả là, phát thải kết hợp của sáu chất gây ô nhiễm không khí phổ biến đã giảm khoảng 70 phần trăm trên cả nước kể từ Đạo Luật Không Khí Sạch năm 1970 giúp điều chỉnh khí thải ô nhiễm khí gây hại của Hoa Kỳ. Ở 35 thành phố lớn của Mỹ, tổng số ngày có không khí không tốt cho sức khỏe đã giảm gần hai phần ba chỉ từ năm 2000. “Đây là một trong những thành công lớn về sức khỏe cộng đồng”, Joel Kaufman, một bác sĩ và nhà nghiên cứu về dịch tễ học tại Đại học Trường Y tế Công cộng Washington ở Seattle.

Cơ thể mỗi chúng ta đều cảm nhận được sự khác biệt. Một nghiên cứu ở JAMA năm ngoái, đã theo dõi 4.602 trẻ em ở miền Nam California trong khoảng thời gian từ 1993 đến 2012 để xem sức khỏe phổi tương quan với ba chất gây ô nhiễm không khí thông thường như thế nào. Vì nồng độ ôzôn, nitơ đioxit và các hạt vật chất giảm theo thời gian, do đó, số lượng trẻ em bị ho hàng ngày thì bị sung huyết liên tục và biểu hiện các triệu chứng bị kích thích khác của phổi. Khi bắt đầu nghiên cứu, 48% trẻ em bị hen suyễn đã được gi nhận có các triệu chứng viêm phế quản trong năm trước. Ở những cộng đồng có lượng chất ô nhiễm giảm nhiều nhất trong thời gian nghiên cứu, tỷ lệ mắc bệnh viêm phế quản đã giảm tới 30% ở trẻ bị hen suyễn.

Tuy nhiên câu chuyện ô nhiễm không khí vẫn chưa kết thúc. Các nhà nghiên cứu thuộc Trường Y tế Công cộng Harvard ở Boston gần đây đã báo cáo về mối quan hệ giữa chất lượng không khí và tỷ lệ tử vong trong toàn bộ dân số Medicare của Hoa Kỳ (hơn 60 triệu người từ 65 tuổi trở lên hoặc bị khuyết tật). Phân tích đã xem xét mức độ của hai chất ô nhiễm không khí phổ biến và tỷ lệ tử vong từ năm 2000 đến năm 2012, trong khi tính toán các yếu tố có thể làm nhiễu kết quả, chẳng hạn như chủng tộc và tình trạng kinh tế xã hội. Phân tích được công bố vào tháng 6 trên Tạp chí New England Journal of Medicine đã phát hiện ra rằng khi mức độ ô nhiễm tăng (nhưng vẫn ở mức dưới tiêu chuẩn quốc gia), tỷ lệ tử vong cũng tăng.

Ngay cả với những cải tiến lớn về chất lượng không khí từ thập niên 70, vẫn có người tử vong nguyên nhân do không khí họ hít thở. Một phân tích của các nhà nghiên cứu tại MIT được công bố vào năm 2013 ước tính có khoảng 200.000 trường hợp tử vong sớm xảy ra mỗi năm tại Hoa Kỳ do ô nhiễm không khí bụi mịn. Một nghiên cứu được công bố vào tháng 1 trên tạp chí Environmental Health Perspectives chỉ ra rằng những ca tử vong hàng ngày trong một thập niên ở khu đô thị Boston đạt đỉnh điểm vào những ngày khi nồng độ của ba chất gây ô nhiễm không khí phổ biến ở mức cao nhất, mặc dù các mức đó hiện vẫn được Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ cho phép.

Kaufman nói: “Chúng ta đã cải thiện nhận thức của mọi người” nhưng chúng ta cần làm gì tiếp theo để làm sạch không khí?

Vì vậy, mặc dù trải qua nửa thế kỷ với sự tiến bộ, bụi bẩn trong không khí vẫn là một mối đe dọa - có lẽ theo cách những người của Donora không bao giờ tưởng tượng được. Các nhà nghiên cứu hiện nay phát hiện rằng không chỉ riêng phổi bị đe dọa, vì không khí bẩn có thể đồng lõa với một số trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe cộng đồng, bao gồm bệnh tiểu đường, béo phì và thậm chí mất trí nhớ. Những nghiên cứu này có thể thông báo cho các cuộc tranh luận đang diễn ra về các quy định chống khói bụi. Vào mùa hè này Hạ viện Hoa Kỳ đã bỏ phiếu trì hoãn việc thực hiện các tiêu chuẩn mới cho Đạo luật Không khí Sạch.

Sự cháy chậm

Như đã tồn tại hơn một thế kỷ, ô nhiễm không khí ở Mỹ chủ yếu phát sinh từ các nhà máy năng lượng, các ngành công nghiệp, xe cộ và việc đốt cháy các nguồn nhiên liệu khác. Ô nhiễm thường là hỗn hợp của các loại khí - chẳng hạn như khí CO, SO2 và nitơ oxit - và các hạt vật chất, chất rắn vi mô hoặc các giọt có thể được hít vào phổi. Chất ô nhiễm giảm ít nhất là ozone, một loại khí độc hại khó kiểm soát được hình thành khi các oxit nitơ và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi phản ứng với ánh sáng mặt trời. Ô nhiễm ozone có xu hướng tăng cao vào những ngày hè nóng bức, không có gió khi mặt trời chiếu sáng.

Các hạt bụi từ những ống bô và ống khói xe lửa, nhưng cũng bao gồm các hạt nhỏ vụn ra từ lốp xe, đường giao thông và má phanh. Các hạt bụi mịn (nhỏ hơn 2,5 micromet, hoặc khoảng một phần tư chiều rộng của hạt phấn nhỏ nhất) là mối quan ngại lớn nhất bởi vì chúng có thể xâm nhập sâu vào phổi để vào tới khắp mọi ngóc ngách trong cơ thể. Một nghiên cứu vào tháng tư in trên tạp chí ACS Nano đã chứng minh thực tế đó. Mười bốn tình nguyện viên khỏe mạnh liên tục đạp xe tập thể dục hít vào các hạt nano vàng - và 15 phút sau, các hạt nano được phát hiện trong máu và vẫn tồn tại trong cơ thể ba tháng.

Trong khi các sự kiện ở Donora cho thấy ô nhiễm không khí có thể dẫn đến hậu quả tức thì, các nhà nghiên cứu phải mất nhiều thập kỷ để nhận ra rằng chúng ta có thể không chỉ ra được tử vong là do khói bụi, nó bị lu mờ trên nền những con số thống kê tử vong. Vào năm 1993, các nhà khoa học thuộc Đại học Harvard đã công bố một nghiên cứu trên Tạp chí New England Journal of Medicine về tỷ lệ tử vong ở người lớn ở sáu thành phố của Hoa Kỳ. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu hơn 8.000 người trong 14 đến 16 năm. Lượng hạt sunfat, một thước đo mức độ ô nhiễm, ở những khu vực có lượng hạt này cao hơn trong không khí có tỷ lệ tử vong cao hơn. Hàng tá những nghiên cứu tương tự khác tiếp tục theo dõi, bao gồm một nghiên cứu được công bố vào năm 2003 đã xem xét tỷ lệ tử vong trên 20 thành phố lớn nhất của Hoa Kỳ. Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tử vong cao nhất xảy ra vào ngày sau khi nồng độ hạt đạt đến mức cao nhất, mặc dù mức độ này đủ tinh vi để không bị chú ý vào thời điểm đó.

Các nhà khoa học hiện nay biết rằng hít phải các chất gây ô nhiễm gây ra một loạt các cơ chế đối phó sinh lý trên khắp cơ thể. "Cho đến 20 năm trước, chúng tôi nghĩ rằng ô nhiễm không khí chỉ ảnh hưởng đến hệ hô hấp", Petros Koutrakis, một nhà hóa học môi trường, người đứng đầu Trung tâm EPA về hiệu ứng sức khỏe hạt (phần tử) xung quanh, cho biết. Vào năm 2004, Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ đã công bố một tuyên bố đồng thuận trên tờ Cirulation đặt ra “một trường hợp chắc chắn mà ô nhiễm không khí làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch” - nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở Hoa Kỳ.

Không khí ô nhiễm

Ô nhiễm không khí có một số nguyên nhân. Hầu hết amoniac khí quyển, phản ứng với sulfur dioxide và nitơ oxit để tạo thành hạt bụi mịn, được tạo ra từ nông nghiệp. Hầu hết các oxit cacbon, chì và nitơ oxit đều từ xe cộ. Các dữ liệu này của Hoa Kỳ là từ năm 2014 - dữ liệu mới nhất có sẵn.

Nhiều nghiên cứu tiếp theo tuyên bố đó, bao gồm một nghiên cứu từ Kaufman và các đồng nghiệp trong Tạp chí New England Journal of Medicine năm 2007. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu 65.893 phụ nữ, tìm kiếm mối liên hệ giữa sự tiếp xúc với các hạt bụi mịn và tử vong do đau tim hoặc đột quỵ, hoặc thậm chí là các cơn đau tim không gây tử vong hoặc nhu cầu về làm sạch động mạch. Cuối cùng, mỗi lần tăng 10 microgram hạt bụi mịn trên một mét khối không khí làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch 24% và nguy cơ tử vong do đau tim hoặc đột quỵ 76%. Trong năm 2010, Hiệp hội Tim mạch Hoa Kỳ đã tiếp nhận vị trí của mình: “Bằng chứng tổng thể phù hợp với mối quan hệ nhân quả giữa sự tiếp xúc với các hạt bụi mịn và bệnh tim mạch và tỷ lệ tử vong.” Trong khi cơ chế vẫn đang được nghiên cứu về các điểm nghiên cứu về viêm, biến thiên nhịp tim và tổn thương mạch máu.

Bằng chứng tiếp tục được thu thập. Một nghiên cứu của Koutrakis và các đồng nghiệp, được công bố năm 2012 trên tạp chí Archives of Internal Medicine, đã tìm thấy kết quả tương tự. Khi nồng độ hạt tăng thậm chí đến mức độ nhẹ - mức độ này được phân loại là "quan ngại về sức khỏe vừa phải cho một số lượng người rất nhỏ " theo tiêu chuẩn EPA - nguy cơ đột quỵ tăng 34% trong vòng một ngày tiếp xúc.

Cân nặng và ô nhiễm

Gần đây, các nghiên cứu đã chuyển từ bệnh tim mạch sang những thứ không ngờ tới. Và họ đã đưa ra bằng chứng thuyết phục rằng chất lượng không khí có thể góp phần làm tăng trọng lượng cơ thể. Frank Gilliland, một nhà dịch tễ học môi trường tại Đại học Nam California ở Los Angeles, đã bị cuốn hút khi các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho rằng một số chất gây ô nhiễm trong môi trường có thể hoạt động như là “chất béo phì”, góp phần tăng cân bằng cách bắt chước hoặc phá vỡ hoạt động kích thích của các hooc môn, hoặ có các hiệu ứng khác. Tuy nhiên, ông nói, "Tôi đã rất hoài nghi."

Vì tò mò, anh bắt đầu tìm kiếm mối liên hệ giữa béo phì thời thơ ấu và việc sống gần một con đường chính. Nghiên cứu đầu tiên của ông, được công bố vào năm 2010, đã kiểm tra hơn 3.000 trẻ em trên khắp California. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã thành lập một hiệp hội, họ không thể phủ nhận những lời giải thích khác mà cũng dẫn đến xe hơi. "Có thể những đứa trẻ không tập thể dục bởi vì có rất nhiều phương tiện đi lại," ông nói.

Những phát hiện mới hơn thì thuyết phục hơn, trong đó có nghiên cứu năm 2014 của Gilliland và các đồng nghiệp. Họ nghiên cứu chỉ số khối lượng cơ thể ở trẻ em tiếp xúc với ô nhiễm không khí liên quan đến giao thông. Hiển nhiên, vì trẻ lớn lên trong giai đoạn nghiên cứu 5 năm, chỉ số BMI của chúng tăng từ mức trung bình 16,8 đến 19,4 kg trên một mét vuông. Nhưng trẻ em tiếp xúc với ô nhiễm không khí nhiều nhất, so với những người ít tiếp xúc nhất, có mức tăng BMI lớn hơn 14 phần trăm, có nghĩa là tăng thêm 0,4 kg / m2 trong chỉ số BMI ở độ tuổi 10. Người lớn cũng bị ảnh hưởng. Các nhà nghiên cứu từ Trường Y Harvard và những nơi khác đã công bố một nghiên cứu vào năm 2016 trên tạp chí Obesity xem liệu người lớn sống trong môi trường phải tiếp xúc thường xuyên với giao thông có nhiều khả năng bị thừa cân hay không. Đặc biệt, những người sống trong phạm vi 60 mét của một con đường chính có chỉ số BMI cao hơn, 0,37 kg / m2 và nhiều mô mỡ hơn những người sống cách đường nhộn nhịp 440 m. Phạm vi an toàn cho chỉ số BMI của người lớn là 18,5-25 kg / m2.

Các nghiên cứu trên động vật đã bắt đầu đưa ra những gợi ý lý do tại sao điều này có thể xảy ra. Năm ngoái, trong tạp chí FASEB, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã mô tả một thí nghiệm trong đó một nhóm chuột mang thai được nuôi trong không khí lọc các chất gây ô nhiễm, trong khi một nhóm khác thở trong không khí bình thường ở Bắc Kinh. Mặc dù chúng được cho ăn cùng một chế độ ăn, nhưng những con vật sống trong không khí Bắc Kinh nặng hơn vào cuối thai kỳ, và con cái của chúng tiếp tục hít thở không khí bẩn sau tám tuần sau khi sinh. Trong số những phát hiện khám nghiệm tử thi sau đó: Chuột tiếp xúc với ô nhiễm được ghi nhận là mức độ viêm cao hơn, được cho là một yếu tố góp phần làm tăng cân và rối loạn chuyển hóa.

Mối quan hệ này có lẽ khó có thể phát hiện, và đan xen với di truyền và lối sống. Các nhà nghiên cứu UCLA theo dõi một nhóm lớn phụ nữ Mỹ gốc Phi trong 16 năm, không tìm thấy mối liên hệ nào giữa trọng lượng và sự tiếp xúc với các hạt bụi. Hiện tại, mối liên hệ giữa béo phì và ô nhiễm vẫn là chủ đề cần nghiên cứu. Nhưng với trường hợp 11 triệu người Mỹ sống dọc theo những con đường chính, thậm chí một hiệu ứng nhỏ cũng có thể có những hậu quả lớn.

Các mối liên hệ với bệnh tiểu đường

Đối với nhiều người, bệnh tiểu đường đi đôi với chứng béo phì. Một trong những nghiên cứu thuyết phục gần đây nhất cho thấy mối quan hệ giữa bệnh tiểu đường và ô nhiễm không khí là một thí nghiệm động vật được công năm 2009 trên tờ Circulation của các nhà nghiên cứu tại Đại học bang Ohio và các viện nghiên cứu khác. Thử nghiệm tương đối đơn giản: Hai nhóm chuột được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo trong 24 tuần. Một nhóm sống trong không khí được lọc sạch; nhóm kia được đặt trong các thùng chứa bị ô nhiễm với không khí chứa các hạt mịn, ở nồng độ vẫn trong các tiêu chuẩn của EPA. Những con chuột hít thở không khí bị ô nhiễm trong sáu giờ mỗi ngày, năm ngày một tuần trong 128 ngày. Mặc dù chúng ăn cùng một loại thực phẩm, những con chuột sống trong không khí bẩn phát triển những thay đổi trao đổi chất, đặc trưng cho sự kháng lại insulin trong khi những con chuột còn lại thì không. Tương tự như vậy, một nghiên cứu năm 2013 của các nhà khoa học EPA phát hiện ra rằng những con chuột tiếp xúc với ozone có thể phát triển không dung nạp glucose, tiền thân của bệnh tiểu đường.

Vào tháng 7 trên tạp chí Diabetes, Gilliland và các đồng nghiệp đã công bố dữ liệu không chỉ tìm ra mối liên hệ giữa ô nhiễm không khí và bệnh tiểu đường ở trẻ em mà còn tìm hiểu sâu hơn về phản ứng sinh lý của cơ thể. Trong nghiên cứu, 314 trẻ thừa cân hoặc béo phì ở Los Angeles được theo dõi trung bình trong ba năm. Vào cuối cuộc nghiên cứu, trẻ em sống trong các khu phố có nồng độ nitơ dioxit và các hạt cao nhất có độ nhạy insulin giảm nhiều hơn và có dấu hiệu bị suy yếu các tế bào beta tuyến tụy mà tạo ra insulin.

Đối với người lớn, một nghiên cứu năm nay trên tạp chí Environment International, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ tám tổ chức, theo dõi hơn 45.000 phụ nữ Mỹ gốc Phi trên khắp Hoa Kỳ. Những người tiếp xúc với nồng độ ôzôn cao nhất có khả năng phát triển bệnh tiểu đường cao hơn khoảng 20 phần trăm, ngay cả sau khi điều chỉnh các yếu tố khác như chế độ ăn kiêng và tập thể dục.

Rối loạn não bộ

Một trong những dòng nghiên cứu mới nhất cho thấy rằng chất độc trong không khí có thể đẩy nhanh sự lão hóa trong não. Các nghiên cứu từ lâu đã ghi lại mối liên hệ giữa mũi và chức năng não. Vì những lý do chưa được biết, ví dụ, một trong những dấu hiệu ban đầu của bệnh Parkinson là mất khả năng phân biệt mùi.

Trong các nghiên cứu sau đại học tại Harvard, Jennifer Weuve, hiện là một nhà nghiên cứu dịch tễ học tại Trường Đại học Y tế Công cộng Boston, băn khoăn liệu các chất ô nhiễm trong không khí có thể gây hại cho não hay không. “Có rất nhiều dữ liệu hấp dẫn từ các nghiên cứu trên động vật”, bà nói, điều này cho thấy các chất ô nhiễm hít phải gây độc hại lên các tế bào thần kinh. Vào năm 2012, bà đã công bố nghiên cứu đầu tiên để ghi nhận sự suy giảm nhận thức nhanh hơn bình thường ở những người tiếp xúc với các hạt cao hơn, cả những hạt nhỏ hơn 2,5 micromet và thậm chí những hạt lớn hơn được cho là ít gây hại. Nghiên cứu của bà, được công bố trên tạp chí Archives of Internal Medicine, đã phân tích dữ liệu từ Nhóm nghiên cứu nhận thức về sức khỏe của y tá, bao gồm gần 20.000 phụ nữ tuổi từ 70 đến 81, và sử dụng thông tin địa lý và dữ liệu theo dõi không khí để ước tính sự tiếp xúc với ô nhiễm.

Gần đây hơn, các nhà nghiên cứu Thụy Điển đã kiểm tra mối quan hệ giữa sự tiếp xúc với ô nhiễm và mất trí nhớ, nghiên cứu hồ sơ của những người ở miền bắc Thụy Điển tham gia vào một nghiên cứu dài hạn về trí nhớ và lão hóa. Vào năm 2016 trên tờ Environmental Health Perspectives, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng những người tiếp xúc với ô nhiễm không khí nhiều nhất cũng có nhiều khả năng được chẩn đoán mắc bệnh Alzheimer hoặc các dạng chứng mất trí khác. Trong tất cả, rất nhiều các nghiên cứu trên người đã kiểm tra mối liên hệ của ô nhiễm với chứng mất trí. Năm ngoái, trên tờ NeuroToxicology, Weuve và các đồng nghiệp đã xem xét 18 nghiên cứu trên người được công bố vào cuối năm 2015, và kết luận rằng nói chung, bằng chứng là "rất khêu gợi" và cần thăm dò thêm. “Điều gì sẽ khiến nhiều người coi trọng vấn đề này?” Weuve hỏi.

Mặc dù mối quan hệ không được thiết lập, dữ liệu động vật có thể giúp làm rõ kết quả. Một nghiên cứu được công bố năm nay trên tờ Neurobiology of Aging, của các nhà nghiên cứu tại Đại học Nam California, đã kiểm tra những thay đổi não ở những con chuột tiếp xúc với ô nhiễm không khí ở mức độ thường thấy ở gần đường cao tốc. Sau khi tiếp xúc với ô nhiễm trong năm giờ mỗi ngày, ba ngày một tuần trong 10 tuần, các loài động vật cho thấy sự lão hóa nhanh trên vùng đồi thị, một vùng não liên kết với trí nhớ. Và một nghiên cứu năm 2015 đối với phụ nữ lớn tuổi tiếp xúc với mức độ hạt vật chất cao, mức độ phổ biến ở nửa phía đông của Hoa Kỳ và một phần của California, cho thấy một sự sụt giảm nhỏ về khối lượng chất trắng, các tế bào thần kinh phủ myelin được gọi là sợi trục.

Bệnh Parkinson cũng có thể liên quan đến ô nhiễm. Các nhà nghiên cứu Đan Mạch, cùng với các đồng nghiệp ở Hoa Kỳ và Đài Loan, đã công bố một nghiên cứu trong năm ngoái trên tờ Environmental Health Perspectives, nghiên cứu những người mắc và không mắc Parkinson và sự tiếp xúc với nitơ dioxide, một dấu hiệu cho không khí giao thông ô nhiễm. Các nhà khoa học đã xác định 1.828 người ở Đan Mạch mắc bệnh Parkinson được chẩn đoán từ năm 1996 đến 2009, và so sánh chúng với cùng số người khỏe mạnh được lựa chọn ngẫu nhiên. Những người tiếp xúc với mức độ ô nhiễm không khí cao nhất có nguy cơ phát triển bệnh cao nhất. Các nhà nghiên cứu cho rằng các dữ liệu "làm tăng mối lo ngại về sự gia tăng dân số già dễ bị tổn thương."

Nếu khoa học đưa ra mối liên hệ giữa ô nhiễm và sức khỏe não bộ, hoặc ô nhiễm và trao đổi chất, những người ủng hộ môi trường và các doanh nghiệp có thể có nhiều lý do hơn để thúc đẩy không khí sạch hơn. Các nhà nghiên cứu hy vọng trong tương lai sẽ có thêm dữ liệu về các chất gây ô nhiễm gây hại lớn nhất và tại sao. Tại Donora, địa điểm của một trong những thảm họa ô nhiễm không khí lớn nhất của quốc gia, một biển báo tại Bảo tàng Smog hiện giờ “Không khí sạch bắt đầu ở đây.” Không ai có thể nói rõ là sạch sẽ đến mức nào.

Nguồn: Science News