Polusi Udara dan Toksikologi Inhalasi

Polusi udara dan toksikologi inhalasi mengkaji bagaimana kontaminan di udara — materi partikulat, ozon, oksida nitrogen dan sulfur, karbon monoksida, dan agen industri yang terhirup — melukai tubuh setelah terhirup. Karena paru-paru menyajikan permukaan yang besar dan tipis yang bersentuhan langsung dengan udara, polutan yang terhirup dapat merusak saluran napas dan juga masuk ke sirkulasi untuk memengaruhi organ-organ yang jauh.

Definition

Polusi udara dan toksikologi inhalasi adalah studi tentang bagaimana polutan di udara, yang masuk melalui pernapasan, menghasilkan efek samping pada sistem pernapasan dan, melalui jalur sistemik, pada sistem kardiovaskular dan sistem lainnya.

Scope

Topik ini mencakup polutan udara ambien dan pekerjaan utama, deposisi partikel yang terhirup di saluran pernapasan, mekanisme cedera lokal dan sistemik, serta sejumlah besar epidemiologi yang menghubungkan polusi udara dengan penyakit pernapasan dan kardiovaskular. Ini adalah subjek referensi dalam toksikologi lingkungan dan pekerjaan dan tidak memberikan nasihat medis individual.

Core questions

• Polutan apa saja yang membentuk udara ambien dan tempat kerja yang berbahaya?
• Bagaimana partikel dan gas yang terhirup mengendap dan merusak saluran pernapasan?
• Bagaimana polutan yang terhirup menghasilkan efek di luar paru-paru, seperti pada jantung?
• Berapa beban penyakit tingkat populasi yang disebabkan oleh polusi udara?

Key concepts

• Materi partikulat (PM2.5 dan PM10)
• Polutan gas (ozon, NO2, SO2, CO)
• Deposisi partikel dan ketergantungan ukuran
• Peradangan paru dan stres oksidatif
• Efek sistemik dan kardiovaskular
• Paparan akut versus kronis
• Standar kualitas udara

Mechanisms

Polutan yang terhirup mengendap di sepanjang saluran pernapasan sesuai dengan ukuran dan kimianya, dengan partikel halus mencapai daerah pertukaran gas di paru-paru. Di sana mereka memicu stres oksidatif lokal dan peradangan yang dapat melukai saluran napas dan alveoli. Komponen larut dan mediator inflamasi, dan mungkin partikel terkecil itu sendiri, kemudian dapat masuk ke sirkulasi, di mana mereka mempromosikan peradangan sistemik, disfungsi endotel, dan perubahan otonom yang memengaruhi sistem kardiovaskular (Brook et al., 2010; Brunekreef & Holgate, 2002). Paparan jangka panjang terhadap materi partikulat halus dikaitkan dengan peningkatan mortalitas kardiopulmoner dan kanker paru-paru (Pope et al., 2002).

Clinical relevance

Polusi udara adalah kontributor utama yang dapat dimodifikasi terhadap penyakit pernapasan dan kardiovaskular, dan kesadaran akan kualitas udara ambien dan pekerjaan relevan dengan praktik kesehatan masyarakat. Paparan jangka panjang terhadap partikel halus dikaitkan dengan peningkatan mortalitas, kanker paru-paru, dan kejadian kardiovaskular pada tingkat populasi (Pope et al., 2002; Brook et al., 2010). Entri ini menjelaskan bagaimana polutan yang terhirup menyebabkan bahaya dan menginformasikan pencegahan; ini bukan panduan untuk mengelola pasien individu mana pun.

Epidemiology

Polusi udara ambien adalah salah satu faktor risiko lingkungan terbesar untuk penyakit di seluruh dunia, berkontribusi terhadap jutaan kematian dini setiap tahun, terutama dari penyebab kardiovaskular dan pernapasan (Brunekreef & Holgate, 2002). Studi kohort penting menetapkan bahwa paparan jangka panjang terhadap materi partikulat halus meningkatkan mortalitas kardiopulmoner dan kanker paru-paru bahkan pada konsentrasi yang umum di banyak kota (Pope et al., 2002).

Evidence & guidelines

Bukti ini menggabungkan epidemiologi deret waktu dan kohort, studi paparan manusia dan hewan terkontrol, dan toksikologi mekanistik. Pernyataan ilmiah American Heart Association mensintesis bukti kardiovaskular (Brook et al., 2010), dan pedoman kualitas udara dari badan nasional dan internasional menerjemahkan bukti ini ke dalam batas polutan yang direkomendasikan.

History

Episode polusi udara parah seperti kabut asap London tahun 1952, yang menyebabkan ribuan kematian berlebih, pertama kali menunjukkan letalitas akut udara yang tercemar dan mendorong undang-undang udara bersih. Studi kohort selanjutnya pada akhir abad kedua puluh menunjukkan bahwa bahkan paparan jangka panjang sedang meningkatkan mortalitas (Pope et al., 2002), membingkai ulang polusi udara sebagai bahaya kronis maupun akut.

Debates

Apakah ada ambang batas di bawahnya polusi udara partikulat aman?

Studi epidemiologi umumnya menemukan efek kesehatan yang meluas hingga konsentrasi rendah tanpa ambang batas aman yang jelas, yang memengaruhi seberapa ketat standar kualitas udara seharusnya dan tetap menjadi subjek penilaian berkelanjutan.

Key figures

• Bert Brunekreef
• C. Arden Pope III
• Robert D. Brook

Seminal works

• pope-2002
• brunekreef-2002
• brook-2010

Frequently asked questions

Mengapa materi partikulat halus (PM2.5) sangat berbahaya?

Partikel halus cukup kecil untuk menembus jauh ke dalam daerah pertukaran gas paru-paru, di mana mereka menyebabkan peradangan dan stres oksidatif, dan efeknya meluas ke sistem kardiovaskular; paparan jangka panjang dikaitkan dengan peningkatan mortalitas dan kanker paru-paru (Pope et al., 2002).

Apakah polusi udara memengaruhi lebih dari sekadar paru-paru?

Ya. Polutan yang terhirup memicu peradangan sistemik dan memengaruhi pembuluh darah dan jantung, itulah sebabnya polusi udara merupakan faktor risiko kardiovaskular dan pernapasan yang telah ditetapkan (Brook et al., 2010).