Introducción

La contaminación del aire es un peligro ambiental conocido para la salud. Sabemos lo que vemos cuando una neblina marrón se asienta sobre una ciudad, los gases de caños de escape se acumulan por una carretera transitada o una columna de humo se eleva desde una chimenea. A veces, la contaminación del aire no se ve, pero su olor penetrante sirve de alerta.

Cuando se establecieron los Estándares nacionales de calidad del aire ambiental en 1970, la contaminación del aire se consideraba principalmente como una amenaza para la salud respiratoria. Durante las siguientes décadas, a medida que los estudios sobre la contaminación del aire avanzaban, la preocupación por la salud pública se extendió hasta incluir las enfermedades cardiovasculares; diabetes mellitus; obesidad; y trastornos reproductivos, neurológicos y del sistema inmunitario.

La exposición a la contaminación del aire está asociada con el estrés oxidativo y la inflamación de las células humanas, lo que puede sentar las bases para enfermedades crónicas y el cáncer. En 2013, el Organismo internacional de investigación del cáncer de la Organización Mundial de la Salud (OMS) clasificó la contaminación del aire como cancerígena para el ser humano.

¿Qué es la contaminación del aire?

La contaminación del aire es una mezcla de sustancias peligrosas de origen humano y natural.

Las emisiones de los vehículos, los aceites combustibles y el gas natural que calienta los hogares, los productos derivados de la fabricación y generación de energía, en particular las centrales eléctricas que funcionan a base de carbón, y los humos de la producción de productos químicos son las principales fuentes de contaminación del aire provocadas por las personas.

La naturaleza libera sustancias peligrosas al aire, como el humo de los incendios forestales, que generalmente son provocados por personas; las cenizas y gases de erupciones volcánicas; y gases, como el metano, que se generan de la descomposición de la materia orgánica en el suelo.

La contaminación del aire relacionada con el tráfico (TRAP, por sus siglas en inglés) de las emisiones de vehículos motorizados, puede ser la forma más reconocible de contaminación del aire. Contiene la mayoría de los elementos de la contaminación del aire provocada por las personas: ozono troposférico, diversas formas de carbono, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, compuestos orgánicos volátiles, hidrocarburos aromáticos policíclicos y material particulado fino.

El ozono, un gas atmosférico, con frecuencia se denomina esmog cuando se encuentra a nivel del suelo. Se crea cuando las sustancias contaminantes emitidas por automóviles, centrales eléctricas, calderas industriales, refinerías y otras fuentes reaccionan químicamente en presencia de la luz solar.

Los gases nocivos, entre ellos el dióxido de carbono, el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno (NOx) y los óxidos de azufre (SOx), son componentes de las emisiones de los vehículos motorizados y los productos derivados de procesos industriales.

El material particulado (MP) está compuesto de sustancias químicas como sulfatos, nitratos, carbono o polvos minerales. Las emisiones industriales y de vehículos producidas por la combustión de combustibles fósiles, el humo del cigarrillo y la quema de materia orgánica, como los incendios forestales, contienen MP.

Una subcategoría de los MP, los materiales particulados finos (MP 2.5), son 30 veces más delgados que un cabello humano. Se puede inhalar profundamente hacia el tejido pulmonar y contribuir a problemas de salud graves. El MP 2.5 es responsable de la mayoría de los efectos en la salud debido a la contaminación del aire en Estados Unidos.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) se vaporizan a temperatura ambiente o una temperatura aproximada, por lo que se designan como volátiles. Se denominan orgánicos porque contienen carbono. Los COV son emitidos por pinturas, artículos de limpieza, pesticidas, algunos muebles e incluso materiales artesanales como el pegamento. La gasolina y el gas natural son fuentes importantes de COV, los cuales se liberan durante la combustión.

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) son compuestos orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. Se sabe que 100 HAP están muy esparcidos en el medio ambiente, de los cuales 15 se enumeran en el Informe sobre Carcinógenos. Además de la combustión, muchos procesos industriales como la fabricación de productos de hierro, acero y caucho y la generación de energía también producen HAP como un producto derivado. Los HAP también se encuentran en el material particulado.

¿Qué Lleva a Cabo el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental?

Durante sus 50 años de trayectoria y más, el instituto NIEHS ha sido líder en la investigación sobre la contaminación del aire. En 1993, el personal de investigación del instituto NIEHS publicó el emblemático Estudio de Seis Ciudades, el cual estableció una asociación entre el material particulado y la mortalidad. El instituto continúa financiando y realizando investigaciones sobre cómo la contaminación del aire afecta la salud y los grupos de población más afectados.

¿Cómo la contaminación del aire afecta nuestra salud?

Enfermedades Respiratorias

• La contaminación del aire puede afectar el desarrollo de los pulmones y está implicada en el desarrollo de enfisema, asma y otras enfermedades respiratorias, como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC).
• El MP y el óxido de nitrógeno están relacionados con la bronquitis crónica.

Enfermedades Cardiovasculares

• El material particulado fino puede afectar la función de los vasos sanguíneos y acelerar la calcificación en las arterias.
• El personal de investigación del instituto NIEHS estableció vínculos entre la exposición diaria a corto plazo de mujeres posmenopáusicas a los óxidos de nitrógeno y un mayor riesgo de derrame cerebral hemorrágico.
• Para una muestra representativa de personas estadounidenses mayores, la exposición a la contaminación TRAP puede dar como resultado niveles reducidos de lipoproteínas de alta densidad, a veces llamado colesterol bueno, lo que aumenta el riesgo de enfermedad cardiovascular.
• Según un informe del Programa Nacional de Toxicología (NTP, por sus siglas en inglés), la exposición a la contaminación TRAP también aumenta el riesgo de que una mujer embarazada sufra cambios peligrosos en la presión arterial, conocidos como trastornos hipertensivos, los cuales son una de las principales causas de parto prematuro, bajo peso al nacer, y enfermedad y muerte de madres y bebés.

Cáncer

• Un gran estudio de más de 57,000 mujeres encontró que vivir cerca de carreteras principales puede aumentar el riesgo de desarrollar cáncer de mama de una mujer.
• El Estudio de Hermanas del instituto NIEHS encontró que otras sustancias tóxicas transportadas por el aire, en especial el cloruro de metileno que se utiliza en productos en aerosol y removedores de pintura, también están asociadas con un mayor riesgo de desarrollar cáncer de mama.
• La exposición ocupacional al benceno, un químico industrial y componente de la gasolina, puede causar leucemia y está asociado con el linfoma no Hodgkin.
• Un estudio a largo plazo, del año 2000 al 2016, encontró una asociación entre la incidencia de cáncer de pulmón y una mayor dependencia del carbón para la generación de energía.

¿Quiénes son las personas más afectadas por la contaminación del aire?

La contaminación del aire afecta la salud de todas las personas, pero algunos grupos pueden verse más perjudicados. Casi 9 de cada 10 personas que viven en áreas urbanas en todo el mundo se ven afectadas por la contaminación del aire.

Niños/as

El Estudio de Salud Infantil financiado por el instituto NIEHS en la Universidad de Southern California es uno de los estudios más grandes sobre los efectos a largo plazo de la contaminación del aire en la salud respiratoria de los/as niños/as. Entre sus hallazgos se encuentra lo siguiente:

• Los niveles más altos de contaminación del aire aumentan las infecciones respiratorias a corto plazo, lo que conduce a ausentarse más de la escuela.
• Los/as niños/as que practican varios deportes al aire libre y viven en comunidades con alto nivel de ozono tienen más probabilidades de desarrollar asma.
• Los/as niños/as que viven cerca de carreteras muy transitadas tienen un mayor riesgo de desarrollar asma.
• Los/as niños/as con asma que estuvieron expuestos a altos niveles de sustancias contaminantes del aire tenían más probabilidades de desarrollar síntomas de bronquitis.
• Vivir en comunidades con niveles más altos de contaminación puede causar daño pulmonar.

Otros estudios en mujeres y niños/as

• El personal de investigación del Centro de Ciencias de la Salud Ambiental de la Universidad de California, Davis, financiado por el instituto NIEHS, está realizando el estudio de Bioespecímenes y Efectos del Fuego (B-SAFE, por sus siglas en inglés). Este proyecto en curso busca descubrir si los incendios forestales recientes y su humo afectaron a las mujeres embarazadas y a sus bebés y cómo lo hicieron. Comenzó en 2017 y las participantes del estudio son mujeres embarazadas que vivían en el norte de California cuando ocurrieron los incendios forestales de 2018, 2019 o 2020.
• Respirar MP 2.5, incluso en niveles relativamente bajos, puede alterar el tamaño del cerebro en desarrollo de un/a niño/a, lo cual en última instancia puede aumentar el riesgo de problemas cognitivos y emocionales más adelante en la adolescencia.
• La exposición prenatal a los HAP se asoció con efectos en el desarrollo del cerebro, una velocidad de procesamiento más lenta, síntomas del trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) y otros problemas neuroconductuales en la juventud urbana.
• En la ciudad de Nueva York, la exposición prenatal a la contaminación del aire puede desempeñar una función en los problemas de conducta relacionados con el TDAH infantil.
• La exposición prenatal al material particulado se asoció con el bajo peso al nacer.
• Las mujeres expuestas a altos niveles de material particulado durante el embarazo, particularmente en el tercer trimestre, pueden tener hasta el doble de riesgo de tener un/a hijo/a con autismo.
• La exposición durante el segundo y tercer trimestre al MP 2.5 podría aumentar la posibilidad de que esos/as niños/as tengan presión arterial alta durante los primeros años de vida.
• En el Valle agrícola de San Joaquín de California, las mujeres que estuvieron expuestas a altos niveles de monóxido de carbono, óxido de nitrógeno o dióxido de nitrógeno durante sus primeras 8 semanas de embarazo tenían más probabilidades de tener un/a bebé con defectos del tubo neural.
• En Marietta, Ohio, hogar de una refinería de ferromanganeso, las concentraciones de manganeso en la sangre y el cabello, un biomarcador de la exposición a la contaminación del aire, se asociaron con puntajes de coeficiente intelectual más bajos en los/as niños/as.

Adultos/as Mayores

• La contaminación del aire se vinculó con una mayor probabilidad de desarrollar varios trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer y otros tipos de demencia. Para llevar a cabo el estudio, se analizaron los datos de ingresos hospitalarios de 63 millones de adultos/as mayores en Estados Unidos obtenidos durante 17 años (2000-2016) junto con las concentraciones estimadas de MP 2.5 por código postal.
• Mejorar la calidad del aire puede mejorar la función cognitiva y reducir el riesgo de demencia, según estudios respaldados en parte por los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) y la Asociación de Alzheimer.
• En adultos/as mayores, la exposición prolongada a la contaminación TRAP puede acelerar significativamente las discapacidades físicas. El riesgo es más pronunciado entre las minorías raciales y las personas de bajos ingresos.
• La contaminación del aire de MP 2.5 también se asocia con problemas de memoria acelerados y deterioros cerebrales similares al Alzheimer, los cuales se observaron entre mujeres de 65 años o más.
• Los nutrientes pueden contrarrestar algunos efectos nocivos de la contaminación del aire. Un estudio de 2020 encontró que los ácidos grasos omega-3 que se obtienen al ingerir algunos pescados pueden proteger contra el encogimiento del cerebro asociado con el MP 2.5 en mujeres mayores.

Población Rural

• Un estudio financiado por el instituto NIEHS encontró que las concentraciones de MP 2.5 en las zonas rurales del estado de Washington eran comparables a las de las zonas urbanas de Seattle. En este estudio, a medida que aumentaba el MP 2,5 regional, aumentaban los síntomas de asma, como la limitación de actividades, más dificultades para respirar y para dormir por las noches en niños/as de zonas rurales.
• En las zonas rurales de Estados Unidos, las operaciones de alimentación de animales a gran escala pueden comprometer la calidad del aire regional a través de la emisión de sustancias contaminantes, como el gas amoníaco. Un estudio encontró problemas agudos de función pulmonar en niños/as con asma en estas áreas.

Genes Distintos

Sus genes desempeñan una función en la salud respiratoria. Una investigación financiada por el instituto NIEHS descubrió que las personas con variantes genéticas específicas, que las hacían más propensas a tener inflamación pulmonar, tenían más posibilidades de desarrollar asma si vivían cerca de las carreteras principales.

El Instituto NIEHS y la Participación Comunitaria

Respirar el polvo de los residuos mineros, creado por las operaciones mineras activas y abandonadas, afecta la función pulmonar. Los beneficiarios de subvenciones del instituto NIEHS abordan estos peligros para la salud en las comunidades desfavorecidas, como las personas nativas americanas en el oeste, mediante una comunicación de salud culturalmente relevante.

El instituto NIEHS también ayuda a las personas residentes del condado de Imperial, California, a rastrear la contaminación del aire mediante una red de 40 monitores administrados por la comunidad. En este condado, las mejoras a largo plazo en la calidad del aire se asociaron con una mejora significativa de la función pulmonar en los/as niños/as.

Las estrategias a nivel comunitario pueden ayudar a reducir la exposición a la contaminación TRAP:

• Uso de filtros de partículas de aire de alta eficiencia (HEPA, por sus siglas en inglés).
• Construcción de reservas del uso de suelo y barreras de vegetación.
• Mejora del diseño urbano con jardines, parques y árboles en las calles.
• Creación de opciones de transporte activo, como andar en bicicleta y senderos para caminar.

Por qué mejorar la calidad del aire es importante>

• La contaminación del aire y los resultados de los nacimientos están vinculados como problemas de salud pública mundial. El personal de investigación analizó los datos de contaminación del aire interior y exterior de todos los continentes habitados junto con los resultados clave de embarazos. Sus hallazgos indican que los esfuerzos para reducir la exposición al MP 2.5 podrían conducir a reducciones significativas en la cantidad de bebés prematuros/as y con bajo peso al nacer en todo el mundo. La reducción de la contaminación del aire sería especialmente beneficiosa para niños/as nacidos/as en países de ingresos bajos y medios.
• Entre los/as niños/as de Southern California, las disminuciones en el dióxido de nitrógeno ambiental y MP 2.5 se asociaron con menos casos de asma.
• Un estudio financiado por el instituto NIEHS encontró que una mezcla de varias vitaminas B puede proteger el ADN de los cambios atribuibles a la contaminación del aire con MP 2.5.
• Los síntomas de bronquitis disminuyeron a medida que bajaron los niveles de contaminación en la región de Los Ángeles.
• Mejorar la calidad del aire puede mejorar la función cognitiva y reducir el riesgo de demencia, según estudios respaldados en parte por los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés) y la Asociación de Alzheimer.
• Cuando las plantas de energía de combustibles fósiles cierran, se reduce la contaminación del aire cercano. Un estudio encontró que la incidencia de nacimientos prematuros disminuyó dentro de los 5 kilómetros de las ubicaciones de las plantas de carbón y petróleo retiradas.