Θεματολόγιο Πνευμονολογίας

 Η αύξηση της επίπτωσης, του επιπολασμού και της θνητότητας των αλλεργικών και μη πνευμονοπαθειών, καρδιαγγειακών και παθήσεων από άλλα συστήματα, που άρχισαν να παρατηρούνται από τις προηγούμενες, ήδη, δεκαετίες και η πολύπλοκη και μεταβαλλόμενη σχέση τους με την ρύπανση του περιβάλλοντοις, την ανοδική τάση του CO₂ της ατμόσφαιρας, την κλιματική αλλαγή, το φαινόμενο του θερμοκηπίου και άλλους κοινωνικούς και περιβαλλοντικούς παράγοντες έχουν συγκεντρώσει το  ερευνητικό ενδιαφέρον (&, &). Ατμοσφαιρικοί ρύποι, όπως η σκόνη, η αιθάλη, το τροποσφαιρικό Ο₃ (&), τα αλλεργιογόνα (νέες χημικές ουσίες, γύρεις, σπόροι μυκήτων και απόβλητα ακάρεων και πρωτοζώων), οι υδρατμοί και άλλα στερεά και αέρια σωματίδια αντεπιδρούν μεταξύ τους συχνά υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας και της θερμότητας και σχηματίζουν καινούργια μίγματα, αποκτούν ιδιότητες θερμοκηπίου και επιβάλλουν πρόσθετες επιδημιολογικές τροποποιήσεις (&). Τα αλλεργιογόνα, ιδιαίτερα, παρουσιάζουν ποιοτικές τροποποιήσεις, ποσοτικές επιδεινώσεις και μεταβολές στη γεωγραφική τους κατανομή (&), εκλύονται στην ατμόσφαιρα και παραμένουν εκεί για μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, από ό,τι στο παρελθόν, ενώ επεκτείνονται σε περιοχές που πρηγούμενα δεν υπήρχαν. Επιβάλλουν κρίσιμης σημασίας επιδημιολογικές μεταβολές. Η αιθάλη εκλύεται από τις καύσεις ορυκτών καυσίμων, όπως ο λιγνίτης, τα υγρά καύσιμα, η χρήση βιομάζας, που διαδίδεται ήδη μεταξύ των αναπτυσσόμενων χωρών, οι πυρκαγιές των δασών και οι κτηνοροφικές και γεωργικές δραστηριότητες,  

Οι κρίσιμοι παράγοντες που συνεπάγο-νται βραχυ-πρόθεσμες ή μακροπρόθε- σμες αρνητικές συνέπειες στην πνευμονική υγεία είναι οι ακραίες μεταβολές της θερμοκρασίας, οι μεταβολές στις συγκεντρώσεις των ατμοσφαιρικών ρύπων, οι πλημμύρες, η υγρασία του περιβάλλοντος, οι τυφώνες, τα φορτία και οι μεταβολές της χωροχρονικής καταναμονής των αλλεργιογόνων με αποτέλεσμα επίταση των περιπτώσεων αλλεργίας και οι πυρκαγιές των δασών. Οι συχνότερες παθολογικές εκτροπές είναι το άσθμα, οι παραρινοκοπλίτιδες, η ΧΑΠ, και οι λοιμώξεις του αναπνευστικού, οι παρόξυνση των καρδιαγγειακών παθήσεων, ακόμη και η παχυσαρκία. Φαίνεται ότι η ιατρική και η βιολογία αντιμετωπίζει μεγάλης κλίμακας αλλαγές στο παγκόσμιο νοσηρίωμα

(diseasome)(&), προς το οποίο μετακινεί τη βασισμένη στο γονιδίωμα δραστηριότητά της (&). 
εικόνα 1. Από Tribbetts (2015)
-------------------
-------------------εικόνα 2. από:D' Amato et al. (2013)
------------------- 
Στους ρύπους του ατμοσφαιρικού αέρα εσωτερικών χώρων συγκαταλέγονται η αιθάλη (μαγείρευμα, θέρμανση) ιδίως στις αναπτυσσόμενες χώρες και συμβάλλει στην επίπτωση των αναπνευστικών λοιμώξεων των παιδιών, στη ΧΑΠ των γυναικών και στα καρδιαγγειακά νοσήματα των ανδρών (&). Η αιθάλη από κοινού με το CO₂ έχoυν ταυτοποιηθεί ως σημαντικοί ρύποι (&) και ασκούν δυσμενείς επιδράσεις, ενισχυόμενες από το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής, που διαρκεί επί δεκαετίες, ήδη, ενώ μόνο του CO₂ επηρεάζε σε περιορισμένο βαθμό, την υγεία επί αιώνες πριν. Επιπλέον των επιδράσεών του στο κλίμα, η αιθάλη (ο μαύρος καπνός)  είναι ένας ατμοσφαιρικός ρύπος (εμφανιζόμενος ως αιωρούμενα σωματίδια) με γνωστά δυσμενή αποτελέσματα στην καρδιοπνευμονική λειτουργία των εκτεθειμένων σε υψηλές συγκεντρώσεις, προκαλώντας επιδείνωση προϋπαρχουσών καρδιοπνευμονικών παθήσεων (&), μείωση της καρδιοπνευμονικής λειτουργίας (&), αύξηση των εισαγωγών για παρόξυνση ΧΑΠ (&) και επιδείνωση της συνολικής καρδιαγγειακής θνητότητας (&). ΠΑρατηρείτια επίσης κάτω από συγκεκριμένες μετεορολογικές συνθήκες εξαγωγή Ο₃ σε σγροτικές περιοχές, από αστικές πηγές παραγωγής (&). .  
Περαιτέρω, το τροποσφαιρικό Ο₃, παράγεται από τις αντιδράσεις του ΝΟΧ με πτητικές οργανικές ενώσεις εκλυόμενες από την καύση υγρών και στερεών ορυκτών καυσίμων, με την καταλυτική επίδραση του ήλιου και των υψηλών θερμοκρασιών (&). Τα επεισόδια αυξήσεως των συγκεντρώσεων Ο₃ κατά τη διάρκεια των θερινών μηνών επάγονται από τις αυξημένες θερμοκρασίες της εποχής (&). Η πιθανότητα υπέρβασης από τις τιμές ασφαλείας του ΟΗΕ (0.08 ppm / 8ωρο) αυξάνεται κατά πλέον του 20% για ημερήσιες θερμοκρασίες, κυμαινόμενες πάνω 32 ºC (&), με την προϋθπόθεση ηλιοφάνειας, παρόλο ότι έχει καταστεί γνωστό ότι άλλες συμπτώσεις μπορεί επίσης να προκαλέσουν αύξηση των συγκεντρώσεων του Ο₃, σε συνθήκες ατμοσφαιρικής ρύπανσης με ΝΟ_Χ, CO, ή οργανικών, πτητικών ενώσεων (VOX), προερχομέων από ανθρωπογενείς δραστηριότητες (εξατμίσεις αυτοκινήτων, εργοστάσια απραγωγής ενέργειας), φυσικά φαινόμενα, όπως η βλάστηση (VOX) και οι κεραυνοί (ΝΟ_Χ) (&) και επί επεισοδίων καύσωνος ή ξηρασίας (&), υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών ή υπεριώδους ακτινοβολίας. .        Τελευταία, μερικά επεισόδια όζοντος έχουν ξεπεράσει τα όρια ασφαλείας του ΟΗΕ (&). Βραχυχρόνια επεισόδια Ο₃ συνδέονται με αύξηση της θνητότητας από κάθε αιτία (&), τόσο σε Χώρες με σχετικά υψηλά επίπεδα ρύπανσης, όσο και σε Χώρες με χαμηλά (&). Το Ο₃ φαίνεται ότι συνδέεται με παροξύνσεις προϋπαρχουσών πνευμονοπαθειών μεταξύ ανηλίκων και ενηλίκων (&), ιδίως παχυσάρκων (&), όπως η ΧΑΠ (&) και το άσθμα (&, &), και αυτό εξηγείται εκ του γεγονότος ότι το Ο₃ ειναι, γενικά ένα ερεθιστικό αέριο και προκαλεί βρογχική φλεγμονή και υπεραντιδραστικότητα (&). Η έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις Ο₃ συνδυάζεται με επιδεινώσεις ελέγχου του άσθματος, αύξηση της καταναλώσεων εισπνεόμενων φαρμάκων και απώλεια σχολικών ημερών ή ημερών εργασίας (&,&,&).
Η έκθεση σε O₃ μπορεί να προκαλέσει δύσπνοια, συριγμό, βήχα, λοίμωξη του κατώτερου αναπνευστικού, μειωμένη λειτουργία των πνευμόνων, ιστική βλάβη και φλεγμονή, και πρόωρο θάνατο (&, &).  Ακόμα και μικρές αυξήσεις του Ο₃ πέραν των ορίων ασφαλείας  μπορεί να βλάψουν την ανθρώπινη υγεία (&). Βραχυπρόθεσμες αυξήσεις συγκεντρώσεων O₃, πάνω από 1-2 μέρες, έχουν συσχετιστεί με αύξηση επεισοδίων στεφανιαίας ανεπάρκειας, σε μεσήλικες ενήλικες χωρίς προηγουμένως διαγνωστεί καρδιακή νόσο ανεξάρτητα μετεωρολογικών στοιχείων (&).

Όπως είναι γνωστό, το επιθήλιο του βρογχικού δένδρου αποτελείται από ένα ψευδοπολύστιβο στρώμα κροσσωτών επιθηλιακών κυττάρων με διεσπαρμένα καλυκοειδή κύτταρα, που παράγουν βλέννη και σε μια προσεκτικά σχεδιασμένη μελέτη διαπιστώθηκε ότι τα ΡΜ₁₀ του περιβάλλοντος αέρα προκαλούν μεγαλύτερη έκκριση IL-6 και CXCL1 που απολήγουν στη μαζική  έκκριση κυτοκινών. Οι κιτοκίνες, όπως είναι γνωστό ενεργοποιούν και συντηρούν την φλεγμονή που αποτελεί κρίσιμο παθογενετικό συστατικό πληθώρας πνευμονοπαθειών, όπως οι πνευμονίες, η παρόξυνση βρογχεκτασιών, το άσθμα, οι αλλεργικές εκδηλώσεις από το ανώτερο ή/και κατώτερο αναπνευστικό, η ΧΑΠ και η πνευμονική ίνωση και εξωπνευμονικών παθήσεων όπως οι καρδιαγγειακά νοσήματα (&). Η ενεργοποιούμενη φλεγμονή προκαλεί έκδηλα αποτελέσματα στην ομοιοστασία του σύμφυτου αμυντικού συστήματος, αλλά και διακριτές αντιδράσεις που είναι κοινές στην παθογένεια του άσθματος και άλλων φλεγμονωδών πνευμονοπαθειών και της αλλεργικής ρινίτιδας. Έχει δειχθεί ότι επιθήλια των ασθματικών παράγουν περισσότερες κυτοκίνες, όταν εκτεθούν σε επιμερισμένα σωματίδια ή εξατμίσεις από μηχανές εσωτερικής καύσεως, συγκριτικά με τα επιθηλιακά κύτταρα των υγιών.
H κλιματική αλλαγή ενισχύει τις συγκεντρώσεις αιωρούμενων σωματιδίων, που μπορεί να φτάσουν ακόμη και σε επικίνδυνα επίπεδα, είτε ευνοώντας εκτεταμένες πυρκαγιές δασών ή, σε άλλες περιοχές, τις αμμοθύελλες. Χαρακτηρίζςεται από αύξηση της πλανητικής θερμοκρασίας  κι έχει δειχθεί ότι η αύξησή της  κατά 1ºC, απολήγει σε διπλασιασμό μέχρι εξαπλασιασμό του κίνδυνου δασικών πυρκαγιών σε σχέση με τον κίνδυνο που είχαν διαμορφώσει οι κλιματικές συνθήκες το τελευταίο ήμισυ του 20ου αιώνα (&).
Οι απότοκες κλιματικής αλλαγής αλλεργικές αντιδράσεις|
|Οι επιδράσεις της κλιματικής αλλαγής στην επίπτωση των αναπνευστικών λοιμώξεων|

 =================
1 Bond TC, Doherty SJ, Fahey DW, Forster PM, Berntsen T, DeAngelo BJ, Flanner MG, Ghan S, Kärcher B, Koch D, et al. Bounding the role of black carbon in the climate system: a scientific assessment. J Geophys Res Atmos. 2013;118:5380–5552.
2. Nichols JL, Owens EO, Dutton SJ, Luben TJ. Systematic review of the effects of black carbon on cardiovascular disease among individuals with pre-existing disease. Int J Public Health. 2013;58:707–724
3. Bloomer BJ, Stehr JW, Piety CA, Salawitch RJ, Dickerson RR. Observed relationships of ozone air pollution with temperature and emissions. Geophys Res Lett. 2009;36:L09803.
4. Murazaki K, Hess P. How does climate change contribute to surface ozone change over the United States? J Geophys Res. 2006;111:D05301.
5. Solomon S, Battisti DS, Doney SC, Hayhoe K, Held I, Al E.Climate stabilization targets: emissions, concentrations, and impacts over decades to millennia. Washington, D.C.: National Academy Press; 2011
6.  Lin CYC, et al. Trends in exceedences of the ozone air quality standard in the continental United States, 1980–1998. Atmos Environ 35193217–3228.2001; 10.1016/S1352-2310(01)00152-2
7. IPCC. Technical summary. In: Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Stocker TF, et al., eds.). Cambridge, United Kingdom and New York, NY:Cambridge University Press (2014). 
8. Crutzen PJ, et al. On the background photochemistry of tropospheric ozone. Tellus A 511123–146.1999; 10.1034/j.1600-0870.1999.t01-1-00010.x