Téma klimatických změn zasahuje do všech vědeckých oborů a nejinak je tomu v medicíně.
Základní problémy spojené s globálními změnami klimatu jsou zvýšení průměrné roční teploty, zhoršení kvality ovzduší, nárůst počtu infekčních onemocnění spojených s extrémními výkyvy počasí (povodně, bouře – přemnožení hmyzích vektorů infekcí, zamoření zdrojů pitné vody bakteriemi, jako je Vibrio cholerae) a v neposlední řadě také vliv těchto změn na duševní zdraví člověka.
Nejen z hlediska alergologie a klinické imunologie má největší dopad na zdravotní stav člověka znečištění ovzduší. Exhalace ze spalování fosilních paliv, zplodiny lesních požárů, přízemní ozon a vysoká koncentrace prachových částic v ovzduší představují vyšší zdravotní riziko, než se na první pohled zdá. Dle představených epidemiologických šetření však znečištění ovzduší způsobuje více předčasných úmrtí než malárie, TBC a HIV dohromady. Hovoří se až o 9 milionech úmrtí ročně. S ohledem na koncentraci lidí v městských a průmyslových aglomeracích pobývá v čistém ovzduší pouze jeden z deseti obyvatel Země. Překvapivá se může zdát skutečnost, že důsledkem expozice zplodinám dochází k výraznému navýšení úmrtí na kardiovaskulární onemocnění. Choroby plic, jako jsou chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) nebo plicní nádory, jsou až v závěsu.
Nejvyšší riziko s sebou nese vysoká koncentrace NO2, ozonu, SO2 a pevných prachových částic (PM) o velikosti 2,5 μm (uhlíkové spaliny), případně do 10 μm (prachová zrna, pyly, spory plísní). Jak již bylo zmíněno výše, většina z těchto substancí pochází ze spalování fosilních paliv. Nejvyšší podíl potom mají dieselové motory a uhelné elektrárny. Nelze ale opomenout ani rozsáhlé lesní požáry, k nimž dochází v důsledku klimatických změn. Například v USA, konkrétně v Kalifornii, se plocha zasažená požáry každoročně zvyšuje. V celých USA je v přímém ohrožení požárem 38,5 % bytových jednotek. Spolu s nárůstem plochy zasažené požáry stoupá i počet pacientů se závažnými exacerbacemi CHOPN či bronchiálního astmatu. Zvyšuje se také počet těžkých pneumonií vyžadujících hospitalizaci. Nejrizikovější je populace ve věku nad 65 let, u níž dochází k nejvyššímu počtu úmrtí na následky expozice exhalacím.
Jakým mechanismem však exhalace působí na organismus? Účinek inhalovaných substancí je komplexní. Po vdechnutí PM dochází k průniku částic do krevního oběhu. Dochází tak k rozvoji endotelové dysfunkce, lokální reaktivní vazokonstrikci a agregaci trombocytů. Přímým efektem mechanického podráždění bronchů je také podráždění vegetativního nervového systému vedoucí k rozvoji systémové vazokonstrikce či arytmických příhod. Vysoce riziková je interakce s bronchiální sliznicí. Dochází zde k poškození přirozených bariérových funkcí, postižena je ciliární kinetika. Celá tato kaskáda dějů vede k silnému oxidativnímu stresu a tím k rozvoji systémové zánětlivé odpovědi se všemi jejími důsledky.
Vysoká frekvence exacerbací astmatu a vyšší zastoupení nemocných s těžkou formou onemocnění v průmyslových aglomeracích jsou již léta známými fakty. Lví podíl na této skutečnosti má právě vysoká koncentrace spalin v ovzduší. Vystavení vysokým koncentracím PM a NO2 a přízemnímu ozonu vede ke zvýšení permeability bronchiální sliznice pro alergeny zevního prostředí. Zjednodušuje tak interakci s imunitním systémem a zvyšuje frekvenci alergických reakcí. Rozvíjí se bronchiální hyperreaktivita. Aktivace Th2 zánětlivé odpovědi vede k postupné remodelaci bronchiálního stromu. Důsledkem expozice exhalacím je však i narušení regulačních mechanismů imunitního systému. Tyto změny jsou vystopovatelné až na úroveň chromozomálních změn, atypické exprese genů pro toll-like receptory, zvýšení exprese genů receptorů pro interleukin-1, tumor necrosis factor alfa, NF-kappa-B. Proto je nejrizikovější věkovou kategorií skupina adolescentů a dětí, u nichž takový zásah do rovnováhy imunitního dohledu může v průběhu života vyústit v rozvoj nejen alergických onemocnění a bronchiálního astmatu, ale také autoimunitních chorob.
Další aspekty klimatických změn jsou spojeny s extrémním počasím. Například v roce 2016, kdy oblast australského Melbourne sužovaly časté silné bouře, stoupl počet pacientů ošetřených lékařem pro exacerbaci astmatu až 30násobně. Podíl na tomto vzestupu mohla mít tvorba aerosolu s částicemi prachu, pylů a spor plísní, ke které dochází při prudkých deštích. V případě přírodních katastrof jsou pacienti často dlouhodobě bez možnosti kontaktu se svým ošetřujícím lékařem. Je zhoršená dostupnost chronicky užívané medikace a akutní péče často natolik zatížená, že se ošetření chronickému pacientovi nedostane zavčas.
Shrnutí
Změny globálního klimatu mají významný vliv nejen na přírodní ekosystémy, ale také na člověka a jeho zdraví. Aktuálně největší riziko představuje výrazné znečištění ovzduší, na němž se významně podílí spalování fosilních paliv a vysoká frekvence lesních požárů na velkých plochách. Právě lesní požáry jsou dávány za vinu globálnímu oteplování a extrémnímu počasí, které z něj pramení.
Z hlediska zdravotních dopadů zvýšené koncentrace exhalací v ovzduší představují největší zdravotní riziko pevné částice polétavého prachu, NO2, SO2 a přízemního ozonu. Jejich vdechováním dochází k rozvoji systémové zánětlivé reakce se všemi důsledky. Těmi je zvýšená incidence kardiovaskulárních onemocnění, závažných forem bronchiálního astmatu, akcelerace chronické plicní nemoci a rozvoj nádorů plic. Na následky pobytu ve znečištěném ovzduší ročně zmírá až 9 milionů lidí.
Omezení spalování fosilních paliv, adekvátní protipožární opatření a zásahy při požárech tedy mohou přispět ke globálnímu zlepšení zdraví (nejen) lidské populace.
Přednášející: Prof. David D. Peden, Ph.D. UNS Research Institute, North Caroline, US
Prof. Sandra Nora González-Diáz, Ph.D. Universidad Autónoma de Nuevo León: San Nicolas de los Garza, Nuevo Leon, MX
Zpracoval: MUDr. Račanský, Odd. alergologie a klinické imunologie, FN Olomouc
