Informe final: PROGRAMA DE INVESTIGACIÓN EN SALUD AMBIENTAL PARA COLOMBIA

En el proyecto 1 titulado “Calidad del aire y salud ambiental urbana en cinco ciudades de Colombia” se propuso como objetivo general estimar la exposición crónica a contaminantes del aire y ruido ambiental y su variación geográfica, y evaluar sus efectos sobre la salud humana en cinco ciudades capitales de Colombia. Para llegar a este objetivo general se propusieron los siguientes objetivos específicos: 1). Estimar la superficie de exposición crónica a PM2.5 y NO2 con resolución espacial de pequeña área en cinco centros urbanos: Barranquilla, Bogotá, Bucaramanga, Cali y Medellín. 2). Determinar el potencial oxidativo del PM2.5 en las cinco ciudades. 3). Describir la mortalidad y morbilidad diagnosticada por enfermedades cardiorrespiratorias y los eventos adversos perinatales (bajo peso al nacer y parto prematuro) con resolución espacial de pequeña área en las cinco ciudades 4). Evaluar el efecto de la exposición crónica a PM2.5 y NO2 sobre la mortalidad, la morbilidad atendida y los eventos adversos perinatales, teniendo en cuenta la variabilidad geográfica de estos contaminantes en las cinco ciudades. 5). Analizar la percepción de calidad de vida, síntomas de ansiedad y trastornos del sueño en poblaciones con exposición diferencial a niveles de ruido ambiental.


Para el objetivo específico 1 se construyeron superficies de exposición crónica a PM2.5 y NO2 usando modelos de regresión de uso de suelo (LUR por sus siglas en inglés) que tuvieron como base la estimación de concentraciones de los contaminantes en por lo menos 40-80 puntos de las ciudades usando monitores pasivos (gravimétrico para PM2.5 y difusión pasiva para NO2) en campañas de monitoreo durante periodo seco y lluvioso, monitoreo en el que participaron activamente las

autoridades ambientales locales. Para la construcción de los LUR se utilizó la integración de variables de uso de suelo, densidad poblacional, altitud, meteorología e información geográfica de vías (tipo, longitud, distancia) disponible en fuentes secundarias de información locales. En general, los modelos LUR para PM2.5 mostraron mejor capacidad explicativa de la variación espacial de los contaminantes (medida como R2) comparados con los modelos para NO2. Los modelos finales para PM2.5 tuvieron R2 de 82% para Medellín, 77% para Bucaramanga, 73% para Barranquilla, 70% para Cali y 44% para Bogotá. Por su parte, los modelos finales para NO2 tuvieron R2 de 65% para Bucaramanga, 57% para Medellín, 44% para Cali, 40% para Bogotá y 30% para Barranquilla. La visualización (mapas) de las estimaciones de concentraciones crónicas de los contaminantes en las ciudades muestran una gran variabilidad de exposición al interior de las ciudades con zonas que superan la norma de calidad de aire.


Para el objetivo específico 2 se tomaron en cada ciudad entre 17-20 muestras de los sitios de monitoreo gravimétrico de PM2.5 (descritos en el objetivo 1) en las que se realizaron pruebas de oxidación (agotamiento) de glutatión (GSH) y ácido ascórbico (AA) como medida del potencial tóxico del PM2.5. El potencial oxidativo del PM2.5 medido por el agotamiento de estos dos antioxidantes se ha relacionado con efectos adversos en salud en el largo plazo. La prueba utilizada fue un ensayo que usa un fluido que simula el tracto respiratorio humano (RFTL assay). El potencial oxidativo (toxicidad) de las muestras de PM2.5 analizadas mostró una gran variabilidad geográfica en todas las ciudades. Adicionalmente, se encontró que la concentración de PM2.5 no se relaciona de manera directa con su potencial oxidativo y que el tipo de zona (residencial, industrial, tráfico) no necesariamente se relaciona con la toxicidad de la mezcla, excepto en Bogotá donde las zonas industriales sí mostraron las concentraciones y toxicidades más alta de PM2.5. En otras ciudades como Medellín, Cali y Bucaramanga, la toxicidad de PM2.5 es alta tanto en zonas residenciales como de tráfico e industriales.


Para el objetivo específico 3 se usó la información consolidada de defunciones de Estadísticas Vitales entre 2014-2019 para las cinco ciudades con desagregación a nivel de sector censal como unidad geográfica de análisis. Se encontró que las tasas de mortalidad no violentas se distribuyen de manera heterogénea en la ciudad con concentraciones hacia la zona oriente en Barranquilla, hacia el centro-occidente en Cali, en el centro para Medellín y con un patrón disperso, pero más hacia el oriente para Bogotá. Para el análisis de inequidades sociales en la mortalidad se usó el Índice de pobreza multidimensional como variable de referencia y se calcularon el índice y curvas de concentración. Se encontró que en general en las cuatro ciudades las curva y los índices de concentración sugieren una desigualdad con tendencia a la concentración de las tasas de mortalidad mayores en los extremos de los sectores censales con mayor pobreza multidimensional, principalmente para la mortalidad por enfermedades respiratorias y el cáncer. Para la mortalidad por enfermedades del sistema circulatorio esta desigualdad fue evidente para Bogotá y Medellín, pero no para Cali ni Barranquilla. Para identificar desigualdades geográficas de la mortalidad utilizamos la metodología de filtros de eingenvalores para generar filtros espaciales de Morán a nivel de sector censal. Se confirmó que existe una desigualdad geográfica en la mortalidad de las ciudades que está presente de manera más evidente en Bogotá y Cali.


Para el objetivo específico 4 se utilizó un modelo de análisis ecológico con análisis espacial (unidad sector censal) usando como exposición las estimaciones de las superficies de exposición crónica obtenidas en el objetivo 1 y los datos de mortalidad cardio-respiratoria y eventos adversos perinatales con desagregación geográfica en el objetivo 3; se usaron modelos de regresión multinivel con distribución de Poisson con dos abordajes diferentes: el primero convencional con modelos multinivel ajustados por la agrupación por sección censal y el segundo usando la metodología de filtros de eigenvectores de Moran para ajustar por la autocorrelación espacial. Se encontró que por cada incremento en 5g/m3 en la exposición crónica a PM2.5 se aumentó de la tasa de mortalidad cardio-respiratoria en un 16% en Bucaramanga y un 5% en Medellín, pero este efecto no fue evidente en las otras ciudades. El análisis de la morbilidad diagnosticada con desagregación geográfica de sector censal de residencia se realizó solamente para la ciudad de Bucaramanga. usamos como evento de interés las exacerbaciones por Enfermedad Pulmonar

Obstructiva Crónica (EPOC) derivada de los Registros Individuales de Prestación de Servicios (RIPS) de la ESE municipal (ESE ISABU) en la ciudad de Bucaramanga y en los registros del programa de control de EPOC de la Fundación Neumológica de Colombia en la ciudad de Bogotá. En Bogotá se analizó además el efecto a corto plazo de las variaciones de contaminantes sobre la cantidad de exacerbaciones de EPOC en la ciudad con fuente en los RIPS obtenidos del sistema de información de la protección social. Para Bogotá se encontró que los incrementos en las concentraciones de PM2.5 (con efectos rezagados entre 1-3 días), NO2 (con efectos rezagados en 1-2 días) y el O3 (con efecto en el mismo día) están asociados con incrementos en la cantidad de consultas a los servicios de salud de urgencias por exacerbaciones de EPOC. En cuanto a los efectos de la exposición crónica a PM2.5 resultados preliminares mostraron que entre los pacientes que asisten a programa de control de EPOC se presentan exacerbaciones de manera más rápida en aquellos que viven en zonas de mayores concentraciones crónicas de PM2.5. Por el contrario, en Bucaramanga no se encontró asociación entre concentraciones crónicas de PM2.5 y las exacerbaciones de EPOC y la asociación fue positiva, pero no concluyente con NO2.


Para el objetivo específico 5 se realizó un estudio de corte transversal en la ciudad de Medellín donde se identificaron dos zonas con niveles diferenciales (referenciadas en mapas de ruido como de alto y bajo nivel de exposición) de ruido ambiental en las que mediante cuestionarios estandarizados se obtuvo la información de percepción de calidad de vida (EUROHIS-QOL), síntomas de ansiedad (Test de Zung) y trastornos del sueño (Escala de Pittsburg) en adultos residentes permanentes de dichas zonas y se realizó un análisis multivariable para estimar los efectos de la exposición a ruido ambiental sobre los puntajes de las escalas. Se encontró que la prevalencia de autopercepción de afectación alta sobre la calidad de vida relacionada con ruido fue en promedio 23% más alta en los residentes de las zonas con mayor exposición a ruido y que la prevalencia de personas con alteraciones del sueño (pobres dormidores) fue en promedio 12% más alta en éstas mismas zonas, indicando estos resultados que existe un tendencia mayor de afectación de calidad de vida y del sueño en personas que están expuestas a niveles altos de ruido ambiental en las comunas 11 y 16 de Medellín.


Con los resultados del proyecto 1 se aportó información útil para la comunidad y los tomadores de decisiones en aras de comprender mejor el problema de los contaminantes del aire y el ruido ambiental en los principales centros urbanos de Colombia. De manera particular, consideramos que los resultados de este proyecto son un insumo fundamental para guiar la toma de decisiones para el desarrollo, seguimiento y evaluación de los planes locales de control de la calidad de aire en las ciudades. Finalmente, la adquisición y uso de monitores ambulatorios con la participación de la ciudadanía permitió el avance en términos de gobernanza del aire en centros urbanos, ámbito en el que este proyecto se articula con el proyecto 3 de gobernanza de la salud ambiental territorial.