La contaminación atmosférica vista como una enfermedad

Un órgano extraordinario y al que se ha dedicado poca atención son los pulmones. Situado en la frontera entre los gases de la atmósfera y la circulación sanguínea, hace que cada una de nuestras células disponga del oxígeno esencial para la vida. Los pulmones están formados por más de 100.000 vías respiratorias y más de 200 millones de alvéolos. El espacio dentro de estas cavidades presenta una superficie total equivalente a una cancha de tenis. Miles de millones de glóbulos rojos y blancos pasan a través de los pulmones cada minuto, los rojos intercambiando oxígeno y dióxido de carbono y entre los blancos, los macrófagos actuando como primera línea de defensa contra virus, bacterias y toxinas potencialmente dañinos. Los pulmones son pues un órgano vital con una actividad muy intensa.

El funcionamiento habitual de los pulmones hace que cualquier cosa que inhalamos ya sea, por ejemplo, humo de tabaco, vapores, medicinas administradas en forma de aerosoles y contaminantes atmosféricos tengan un efecto inmediato sobre los pulmones y a través de la circulación sanguínea, lleguen de forma efectiva al resto de los órganos de nuestro cuerpo. A pesar de la inmediatez y largo alcance que estos factores externos pueden tener sobre nuestro organismo por medio de la respiración, sabemos aún bastante poco sobre los mecanismos y efectos fisiológicos asociados a la exposición a los productos inhalados, ya sean estos substancias tóxicas o medicinales. En este sentido podemos decir que lo que aquí llamamos "enfermedad por contaminación atmosférica" está poco conocida y mal tipificada.

De hecho el problema no es trivial y uno de sus orígenes es la basta diversidad de lo que llamamos "contaminación o polución atmosférica". Una idea de esta complejidad ya se deduce de definiciones en las que se dice que es "la presencia en el aire de materias o formas de energía que implican riesgo, daño o molestia grave para las personas y bienes de cualquier naturaleza...". Entre las causas naturales de contaminación atmosférica podemos citar a los volcanes y los incendios forestales, sin embargo, las actividades antropogénicas son las principales. De todas ellas, la combustión de combustibles fósiles tanto para la generación de energía como para el transporte es, con mucho, la más importante. Una de las posibles clasificaciones de los contaminantes atmosféricos distingue cuatro categorías: contaminantes gaseosos, contaminantes orgánicos persistentes, metales pesados y partículas.

Entre los contaminantes gaseosos se incluyen, por ejemplo, el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NO_x), el monóxido de carbono (CO), el ozono (O₃) y los compuestos orgánicos volátiles como el benceno. Estos productos se originan en gran medida por la combustión de los combustibles fósiles durante los procesos de producción de electricidad y por los medios de transporte.

Los contaminantes orgánicos persistentes son un grupo de sustancias químicas tóxicas que deben este nombre al hecho de que persisten en el medio ambiente durante mucho tiempo y sus efectos se magnifican cuando entran en la cadena trófica (alimentaria) como resultado de procesos de bioacumulación. En este grupo se incluyen muchos pesticidas, las dioxinas, furanos y los bifenilos policlorados, más conocidos por sus iniciales inglesas, PCBs. De entre ellos, las dioxinas se generan por combustión incompleta de materiales que contienen cloro, como es el caso de algunos plásticos. Estas dioxinas emitidas a la atmósfera se depositan luego en el suelo o en las aguas contaminando así las fuentes de agua dulce de que disponemos.

De entre los 118 elementos químicos existentes, un grupo de ellos conocido como metales pesados, tales como, el plomo, el mercurio, el cadmio, la plata, el níquel, el vanadio, el cromo y el manganeso a pesar de ser componentes naturales de nuestro planeta son considerados contaminantes atmosféricos con propiedades tóxicas. Su presencia en el medio ambiente se produce por combustión, por vertido de aguas residuales y como resultado de algunos procesos industriales. En cantidades muy pequeñas, es decir a nivel de trazas, se encuentran en el cuerpo humano donde participan en procesos metabólicos esenciales para la vida. Sin embargo, a mayores concentraciones pueden llegar a ser tóxicos. Estas concentraciones, como en el caso anterior, se producen por procesos de bioacumulación debidas a tiempos de exposición prolongados a estos contaminantes.

Cuando hablamos de partículas o material particulado (particulate matter, PM, en inglés) como contaminantes atmosféricos nos referimos a los materiales sólidos que se mantienen en suspensión en el aire. Estas partículas son mezclas complejas de materiales de diversa composición en forma de polvo y que presentan varios tamaños. Las partículas contaminantes son tanto de origen natural como antropogénico. Las fuentes principales son las fábricas, las centrales eléctricas, las incineradoras de residuos, los automóviles, las tareas de construcción y agrícolas, el polen, los incendios y el polvo arrastrado por el viento. Según su tamaño estas partículas se dice que son ultrafinas cuando su diámetro (diámetro aerodinámico) es menor de 0,1 μm (micrones), finas, si son menores de 1 μm y gruesas si son mayores de 1 μm. Sin embargo, se dedica particular interés al estudio de las partículas llamadas PM10, PM2,5 y PM1 que tienen diámetros inferiores a 10, 2,5 y 1 μm, respectivamente. Las PM10 son retenidas en la parte alta de las vías respiratorias (nariz y tráquea) mientras que las otras dos por ser más finas son capaces de llegar hasta los alvéolos. La composición de estas partículas es muy variada ya que son capaces de absorber y trasportar multitud de contaminantes. Los elementos más usuales en su composición son los metales, compuestos orgánicos, materiales de origen biológico, iones, gases reactivos, todos ellos agrupados alrededor de un núcleo de carbonilla u hollín (carbón). La toxicidad de estas partículas está en función de su tamaño. Como ya hemos dicho, cuanto más pequeñas sean más pueden penetrar en las vías respiratorias y dado que algunas pueden llegar a tamaño nanométrico inferior a 200 nm, es decir, 0,2 μm (1 μm = 1000 nm) son capaces incluso de atravesar las barreras biológicas como la que separa los pulmones de la sangre. Aparte del tamaño, buena parte de su toxicidad proviene también de su contenido en metales y de substancias orgánicas contaminantes.

Otro problema a la hora de definir lo que sería la "enfermedad por contaminación atmosférica" es que los contaminantes atmosféricos no solo entran en el cuerpo humano vía inhalación sino también ingestión. La contaminación atmosférica contribuye en gran medida a la contaminación de los alimentos y agua que ingerimos lo que hace que en muchos casos la ingestión sea la principal vía de entrada en el cuerpo humano de ciertos contaminantes.

Como ya hemos dicho, otra dificultad importante se debe a la gran variedad de componentes en la contaminación atmosférica. A esta dificultad hay que añadir que la concentración de esos componentes es muy variable, como lo es el tiempo que las personas estamos expuestas a ellos, con lo cual es muy difícil de evaluar las dosis que recibimos de cada uno de estos componentes. A pesar de todas estas dificultades la exposición a contaminantes atmosféricos se ha podido y se está pudiendo asociar a determinados efectos sobre la salud humana. Estos efectos pueden ser leves como nauseas, dificultades para respirar y irritaciones de la piel hasta mucho más graves como enfermedades cardiovasculares y cáncer. Todo ello sin olvidar que pueden causar defectos de nacimiento y de desarrollo en los niños y a deprimir el sistema inmunitario dando pie a otras enfermedades. A la vez, dichos efectos pueden ser más o menos graves dependiendo de la edad y estado de salud de cada individuo.

Con un poco más de detalle y sin ánimo exhaustivo se enumeran a continuación algunos de los efectos bien establecidos sobre el organismo. Así, se sabe que cualquier tipo de contaminación atmosférica a altas concentraciones afecta las vías respiratorias. Estos efectos también se observan a bajas concentraciones pero con largos tiempos de exposición. Síntomas como irritación de nariz y garganta que pueden pasar a ser de broncoconstricción y falta de aire se producen por exposición a dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno y algunos metales pesados. Las partículas y el ozono que penetran en los alvéolos son iniciadores de procesos de inflamación. También, los óxidos de nitrógeno aumentan la susceptibilidad a infecciones y la exposición crónica a ozono y a ciertos metales reduce la función pulmonar.

Sobre los efectos de la contaminación atmosférica sobre el sistema cardiovascular, es bien conocido que el monóxido de carbono se une con gran afinidad a la hemoglobina reduciendo su capacidad de transportar oxígeno lo que puede influir en el buen funcionamiento de órganos con gran consumo de oxígeno como el cerebro y el corazón. Otro de los efectos conocidos de la materia particulada es que afecta la coagulación sanguínea. Estos efectos pueden llegar a ser críticos en el caso extremo de que se formen trombos que obstruyan los vasos sanguíneos y den lugar a angina o infarto de miocardio. Los metales pesados pueden dar lugar a taquicardia, anemia y aumento de la presión arterial. Por lo que respecta al aumento de la presión arterial está bien establecido que los humos diluidos de los motores diésel son uno de los agentes más potentes que ejercen dicha acción. Muy recientemente, se ha encontrado una estrecha relación entre la progresión de la calcificación arterial coronaria con la exposición a contaminantes, especialmente los óxidos de nitrógeno y las PM2,5.

El sistema nervioso se ve afectado por la exposición a metales pesados y dioxinas. La neurotoxicidad del arsénico, plomo y mercurio puede dar lugar a neuropatías con síntomas como problemas de memoria y sueño, ansiedad, fatiga, temblores y visión borrosa, entre otros. La exposición al plomo afecta a varios sistemas cerebrales como el dopaminérgico y el glutaminérgico que están implicados en los mecanismos de la memoria. Por su parte, el mercurio se relaciona además con algunos cánceres neurológicos. También está bien establecido que las dioxinas afectan el desarrollo mental de los niños. Uno de los estudios españoles que así lo demuestran es el proyecto INMA que empezó con el seguimiento de cohortes de niños de Flix afectados por las actividades de la empresa Ercros realizado por investigadores catalanes. También, hace pocos días que se ha publicado un artículo en el que se describe que las partículas nanométricas de hierro (magnetita) de menos de 200 nm (0,2 μm) que se producen en los motores de explosión son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica y acumularse en el cerebro incrementando el riesgo de enfermedades neurodegenerativas.

La acción de los metales pesados sobre el sistema urinario conduce a daños en los riñones que dificultan su capacidad de retener proteínas pequeñas. Asimismo, incrementan el riesgo de formación de cálculos renales y de cáncer. Sobre el efecto de los contaminantes sobre el sistema digestivo se puede decir que las dioxinas inducen daño hepático que incrementa la concentración de ciertas enzimas en sangre y propician los cánceres de hígado y gastrointestinales. Es también importante remarcar que la exposición a contaminantes atmosféricos durante el embarazo puede tener efectos negativos para el desarrollo fetal. Esto es así porque algunos contaminantes son capaces de atravesar la barrera placentaria y afectar al feto. Se conoce bien que los metales pesados y las dioxinas son los agentes de mayor incidencia en el feto. Metales como el plomo aumentan el riesgo de aborto y reducen el crecimiento fetal e incluso pueden llegar a producir malformaciones. Las dioxinas pueden actuar como disruptores endocrinos afectando así el desarrollo y crecimiento del feto, sobre todo de su sistema nervioso central.

Ante estas pruebas tan demoledoras es lógico que las administraciones hayan tomado medidas remediadoras, que las hay, pero su implementación aquí en Europa sigue siendo un reto. Una de las causas es la falta de una legislación europea mucho más estricta contra la contaminación atmosférica. Por poner solo un ejemplo valga decir que el valor límite anual para las PM2,5 en Europa es de 25 μg/m³ que es justamente el doble del valor que establece la correspondiente autoridad en EE.UU. de 12 μg/m³ y es 2,5 veces superior al valor aconsejado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) de 10 μg/m³. A la vista de los datos que están emergiendo sobre los efectos cardiovasculares de estas partículas que hemos comentado más arriba, es muy probable que la OMS revise aún más a la baja estos valores.

Las causas de esta falta de decisión política en Europa en un tema de salud pública tan crucial cabe buscarlas en las políticas industriales erróneas que han hecho, por ejemplo, que en Europa se promocione y subvencione los vehículos diésel. Este tema ha sido analizado en artículos en periódicos como El País y revistas especializadas como Motor y muy recientemente en Ara a los que remito al lector.

Como ya hemos comentado el otro gran culpable de la contaminación atmosférica son las centrales de producción de energía. Sorprende saber que en Europa (la de los 28 países miembros) aún operan 280 centrales térmicas alimentadas con carbón. En EE.UU. este número es de 287 y existen planes para 184 nuevas instalaciones. Un número parecido (210) es el de centrales que China autorizó para su construcción solo durante 2015. Asusta más saber que hay planes para construir 2400 centrales de este tipo en todo el mundo pero aún más si se entra en recursos de internet como el "coal plant tracker" y se analiza la situación en tiempo real. El impacto sobre la salud de estas instalaciones no es exclusivamente a nivel local, regional o nacional pues la contaminación atmosférica no conoce fronteras. Una central térmica operando en Polonia puede perfectamente contaminar a ciudades franceses. Tampoco por mucho Brexit y planes de acabar con este tipo de centrales en 2025, los ingleses no se van a librar de la contaminación que reciban de centrales que operan en el continente. Así pues, la lucha contra esta plaga exige que se haga a nivel global pues de poco sirven acciones unilaterales. Sobre esta necesidad de cooperación a nivel global se hace especial mención en un informe de este año titulado Energy and Air Pollution publicado por la Agencia Internacional de la Energía.

Por otra parte la OMS en un informe, presentado el martes 27 de septiembre de este año, nos recuerda que el 92% de la población mundial vive en lugares donde los límites de contaminación exceden los fijados por esta organización y estima que son 6.5 millones de muertes mundiales por año las causadas por esta contaminación.

El impacto sobre la salud de las centrales térmicas de carbón sobre el conjunto de los europeos se ha cuantificado por primera vez gracias al esfuerzo coordinado de una serie de organizaciones (Health and Environmental Alliance, Climate Action Network Europe, World Wildlife Fund, European Policy Office y Sandbag). Los datos recogidos en el documento titulado Europe's Dark Cloud, publicado a principios de este verano, corresponden al año 2013. Algunas de las cifras son, por ejemplo, que se produjeron 23.000 muertes prematuras e incontables casos de bronquitis y enfermedades cardiovasculares que causaron, en su conjunto, unos gastos en asistencia médica de unos 62.000 millones de euros.

La idea transfronteriza de los efectos de esta contaminación la da la cifra de que las muertes prematuras en Francia se estiman en 1200 a pesar de que Francia obtiene la mayor parte de su energía de centrales nucleares. Esta carencia de centrales de carbón en Francia no quita de que reciba el impacto de las centrales situadas en las vecinas, República Checa, Alemania, Polonia, España y Reino Unido. Tal como se ve en el gráfico adjunto, tomado del citado documento, Alemania y Polonia son los principales exportadores de humo y contaminación que es cuantificable en número de individuos afectados.

En otras partes del mundo la contaminación atmosférica también tiene efectos devastadores que están siendo cuantificados. Nos referimos a los incendios provocados por los agricultores en Indonesia con motivo del cultivo de aceite de palma y madera para la obtención de papel. Estos incendios transcurren a temperaturas bajas pues tienen lugar cerca de la costa en zonas ricas en turba con lo que se ocasionan grandes humaredas que duran semanas e incluso meses. Estos humos afectan a ciudades densamente pobladas como Palembang en Sumatra, Singapore y Kuala Lumpur. Los efectos mortales de los grandes incendios acaecidos en 2015 se estima que se saldaron con unas 100.000 muertes según un estudio muy reciente publicado por investigadores de la Universidad de Harward. No tenemos noticia de que estas prácticas agrarias vayan a modificarse y por tanto el riesgo de futuros incendios persiste. Mucho más cerca de casa, por ejemplo, en las llanuras dedicadas a cultivos de huerta en los alrededores de Vic, Lleida y Manresa, se producen situaciones semejantes que por suerte son de menor cuantía. Me refiero a las prácticas agrícolas destinadas a quemar la biomasa producida durante el verano que generan abundantes humaredas que persisten día y noche durante los meses húmedos de invierno en los que son frecuentes la falta de viento e incluso inversiones térmicas. Estas humaredas no solo afectan a los propios agricultores sino a sus conciudadanos. El reciente informe de Ecologistes en Acció sobre la contaminación en Catalunya durante 2015 señala que la zona de Vic y otras 17 estaciones han sobrepasado los límites establecidos por la OMS para los benzopirenos, que son una de las substancias cancerígenas originadas por la combustión de biomasa. La afectación de estas humaredas nacionales sobre las personas no parece que esté cuantificada y desgraciadamente no se conoce ninguna acción destinada a acabar con dichas prácticas anacrónicas.

No hay duda, todos los habitantes de Catalunya respiramos aire contaminado según nos recuerda el informe antes aludido de Ecologistes en Acció. Pero aún hay más y mucho más cerca, en la propia puerta de nuestra casa en Barcelona, se están produciendo situaciones de alto riesgo para la salud por contaminación atmosférica. Barcelona es una de las ciudades europeas con más densidad de tráfico lo que conlleva que muchos días del año, particularmente, en los que la meteorología es adversa (falta de viento y lluvia) se superen con mucho los límites de contaminación atmosférica establecidos por la UE que como ya hemos visto son bastante laxos. Más aún el puerto de Barcelona con el incremento de tráfico de cruceros se ha convertido en una fuente de contaminación de primer orden. Particularmente nocivas parecen las visitas del supercrucero Harmony of the Seas que tan oportunamente ha denunciado un adolescente de 14 años. Por suerte, la denuncia de esta situación en Catalunya se ha empezado a hacer de manera organizada a través de la Plataforma per la Qualitat de l'Aire que agrupa a más de 70 asociaciones de diversa índole. En el resto de España el mapa de la contaminación atmosférica está bastante bien establecido mediante informes encargados por la administración, como este al que remito al lector, sin embargo, son prácticamente nulas las medidas para dar a conocer la situción y atajarla.

A pesar de algún aire (más bien brisa) fresco que se avecina por algún horizonte internacional, como los aquí citados, y que insinúa algún cambio, la conclusión de lo que aquí se ha expuesto no puede ser positiva pues para hacer frente y frenar mínimamente la sangría de la "enfermedad por contaminación atmosférica" queda mucho por hacer, aquí y en cualquier parte del mundo, y las dificultades a superar son inmensas. Sin duda alguna, lo primero que se debe hacer es concienciar a la ciudadanía de este problema. Acciones como el "dia sense cotxes" de Barcelona o la próxima campaña de la OMS "BreatheLife" son alguno de los pocos ejemplos.

Ilustraciones:

1.  El humo mata
2.  Tamaño relativo de las PM
3.  Efectos de la contaminación sobre la salud
4. Portada de Europe´s Dark Cloud
5. Efectos letales de la exportación de humos

Reportaje publicado en Scilogs