18 dic. 2020· 14 min read

Los efectos en la salud respiratoria de los incendios recientes en todo el mundo 

Wildfires and respiratory health - particulates - lung disease - copd - ndd medical

En enero de 2020, pensábamos que la noticia del año serían los incendios forestales. Australia se encontraba inmersa en la peor temporada de incendios forestales conocida hasta la fecha y que se ha ganado el título de «el verano negro». 

Estos incendios han tenido un gran impacto económico y han provocado importantes daños físicos en el país. Se estima que se han destruido unos 186 000 km² de zonas de bosque y se han perdido más de 100 mil millones de dólares australianos para la economía nacional.1,2

Pero estos datos son irrelevantes si se comparan con el coste humano de esta catástrofe. El fuego se cobró la vida de unas 30 personas de manera directa, pero en un informe realizado este verano, se ha observado que los efectos secundarios de la contaminación atmosférica derivada de los incendios han provocado casi 15 veces más muertes que las llamas.3

¿Cuáles son las formas más habituales de contaminación atmosférica?

Cuando se habla de «contaminación atmosférica», solemos relacionarla con algunas de las fuentes más habituales:

  • La contaminación por combustión de los automóviles y los aviones.
  • El humo industrial que producen las centrales eléctricas o las plantas de tratamiento de aguas residuales.
  • Los gases provocados por el ganado y la extracción de petróleo y gas.

Es cierto que estas fuentes producen una gran cantidad de partículas y gases que contaminan el aire que respiramos, pero no son las únicas fuentes que provocan contaminación atmosférica.

Los incendios forestales emiten una amplia variedad de sustancias que tienen un gran impacto sobre la salud respiratoria, tanto para quienes padecen neumopatías crónicas como para las personas sin ningún tipo de afección pulmonar. Para poder evaluar el impacto del humo de los incendios forestales, deben conocerse los componentes de este humo y sus efectos en la fisiología respiratoria.

¿Cómo afecta la contaminación atmosférica a la salud respiratoria?

La contaminación atmosférica generada por combustión está formada por varios miles de elementos y sustancias compuestas, y la composición exacta del humo varía según el tipo de material en combustión.4 Incluso las diferentes especies de plantas y árboles pueden producir cantidades diferentes de humo y gases con composiciones distintas. Aun así, el contenido de la nube de humo puede dividirse en tres categorías generales:

  1. Partículas (PM). Se trata de los componentes más visibles y es lo que se considera de manera general como «humo». Estas partículas pueden estar en estado líquido o sólido y pueden dividirse en partículas «grandes» (con un tamaño de entre 2,5 y 10 micras de diámetro), «finas» (de entre 0,1 y 2,5 micras) y «ultrafinas» (menos de 0,1 micras de diámetro). Cada categoría comporta distintos riesgos para la salud, algunos de los cuales no se habían tenido en cuenta hasta hace unos años.
  2. Compuestos orgánicos volátiles, como las moléculas complejas de hidrocarburo, como el benceno o el formaldehído. La mayoría de estos compuestos son potencialmente cancerígenos y pueden irritar las vías respiratorias.
  3. Por último, el humo contiene distintas cantidades de gases tóxicos, como el monóxido de carbono o ácido cianhídrico. 

¿Cómo afectan las partículas a los pulmones?

Al igual que sucede con los medicamentos administrados en formato de aerosoles, las PM, en función de su tamaño, afectarán a una parte concreta de las vías respiratorias. Las partículas más grandes, las PM10, son las que presentan un menor riesgo fisiológico a largo plazo. Afectan directamente a las membranas mucosas, lo cual provoca un aumento de la tos, el lagrimeo, la congestión nasal u otros síntomas similares 5. Estos efectos son preocupantes para las personas con riesgo de padecer problemas respiratorios, como asma o EPOC, pero la mayoría de estas partículas se son más bien una molestia y no suelen suponer una amenaza real.
 

¿Las partículas pueden ser peligrosas para la salud?

El tipo de partículas categorizado como PM2,5 es mucho más peligroso. Estas partículas se asemejan a las de los aerosoles de la mayoría de nebulizadores, diseñados específicamente para crear partículas respirables. En estos nebulizadores, la mediana del diámetro aerodinámico de la masa de las partículas del aerosol es de entre 3 y 5 micras,6 es decir, PM2,5, ya que se considera que es más fácil que las partículas de este tamaño lleguen a las vías respiratorias pequeñas. Esto significa que estas partículas pueden tener una gran repercusión en la morbimortalidad, incluso en personas sin afecciones respiratorias previas.

De hecho, el Foro de Sociedades Respiratorias Internacionales (FIRS) estima que las PM2,5 se cobran más de 4 millones de vidas al año y más de 103 millones de años de vida ajustados por discapacidad (AVAD) anualmente.5 Debido a su tamaño, estas partículas irritan e inflaman fácilmente las vías respiratorias pequeñas y se ha observado que pueden llegar a dañar las paredes alveolares.7

Esto incrementa notablemente el riesgo de padecer distintas afecciones respiratorias y empeora los síntomas de quienes ya padecen problemas respiratorios. En un estudio longitudinal de la American Cancer Society en el que participaron unas 190 000 personas no fumadoras, se observó que por cada aumento de 10 micras por metro cúbico de la densidad de PM2,5 , se incrementaba en un 27 % el riesgo de padecer algún tipo de cáncer de pulmón; este riesgo era más elevado para los participantes con alguna otra enfermedad respiratoria.8 Asimismo, estas partículas desencadenan respuestas inmunitarias, aumentan la producción de citocinas inflamatorias e incluso pueden llegar a inhibir la función ciliar, lo cual aumenta el riesgo de infección.7 En ocasiones, pueden provocar el desarrollo de tejido fibrótico y otras neumonías intersticiales.5
 

¿Puede la inhalación de humo afectar a otros órganos, además de a los pulmones?

Las partículas más pequeñas, las categorizadas como PM0,1, pueden afectar a otros órganos, además de a los pulmones. Las partículas de este tamaño pasan a través de la membrana alveolar y se introducen en el flujo sanguíneo, por lo que pueden llegar a afectar a todos los aparatos y sistemas.5 Sin embargo, aún no se ha profundizado lo suficiente en los estudios sobre estas «nanopartículas» y queda mucho por aprender sobre su prevalencia en el humo y otras formas de contaminación ambiental, sobre su dispersión en el organismo y sobre los efectos que pueden tener en los distintos órganos. En algunos estudios preliminares se han observado efectos tan dispares como alteraciones en el mecanismo de coagulación sanguínea o carcinogénesis. Además, se teme que estas partículas puedan permanecer en el organismo durante años y que se acumulen en distintos aparatos y sistemas y provoquen efectos que aún desconocemos.9
 

¿Qué son los compuestos orgánicos volátiles?

Estos compuestos son un componente literalmente invisible del humo derivado de los incendios forestales. Al ser invisibles a simple vista, en ocasiones se subestiman los riesgos que pueden tener para la salud, especialmente cuando se evalúa la calidad del aire exterior. Entre estos compuestos se encuentran compuestos comunes (como el naftaleno utilizado en las bolas antipolillas o el ya mencionado formaldehído) y otros más exóticos (como el benzo(b)fluoranteno) que pueden tener distintos efectos sobre la salud.

El mayor riesgo que presentan estas moléculas es que pueden provocar distintos tipos de cáncer en los pulmones o en la piel (lo cual parece lógico, ya que estos se encuentran en contacto directo con las partículas); pero también pueden afectar a otros órganos internos como la vejiga o el páncreas.10 En el caso de los incendios forestales, el riesgo de padecer este tipo de cáncer es relativamente bajo (al margen de los riesgos laborales para los bomberos, por ejemplo, en cuyo caso se ha observado que triplican el riesgo de padecer algún tipo de cáncer de pulmón a lo largo de sus vidas11). No obstante, el planeta ha entrado en una fase de megaincendios frecuentes y se desconoce si podría observarse un aumento en el número de este tipo de incendios debido a la exposición prolongada en regiones en las que se producen incendios con frecuencia.
 

Efecto de los compuestos orgánicos volátiles en la salud respiratoria

Quizá lo más preocupante sean los efectos secundarios de estos compuestos, puesto que tienen tendencia a combinarse con compuestos de óxidos de nitrógeno (que también se liberan con la combustión) para la formación de ozono. El ozono es un gas irritante para el sistema respiratorio, que provoca broncoespasmo y aumenta la inflamación y afecta a prácticamente todo el mundo. Además, no solo empeora los síntomas de la EPOC y el asma sino que puede provocar estas enfermedades y también aumenta los riesgos de padecer infecciones respiratorias.12

La gran mayoría de compuestos orgánicos volátiles que provocan la aparición de ozono a nivel del suelo los generan las máquinas agrícolas, como los cortacéspedes. No obstante, los incendios forestales se han relacionado con un aumento regional de los niveles de ozono durante los años en los que su prevalencia era más elevada13 y este efecto no se limita a una zona geográfica reducida. En agosto de 2020, en Denver (en Colorado, en los Estados Unidos) se registraron durante varios días unos valores de ozono superiores al límite establecido por el gobierno federal y las autoridades locales atribuyeron estos niveles al recrudecimiento de los incendios, no solo del estado de Colorado sino también de otros estados como California.14
 

¿Qué son los gases tóxicos y cómo afecta su exposición a la salud respiratoria?

No podemos hablar de contaminación sin mencionar el resto de gases que se emiten con la combustión, en concreto el monóxido y el dióxido de carbono. Estos compuestos no son necesariamente volátiles y tampoco pueden describirse como partículas, pero tienen un efecto importante sobre la salud. En general, estos gases suelen ser menos problemáticos para las personas sin afecciones pulmonares, ya que no se difunden con rapidez y su concentración no es suficiente como para tener efectos más graves.

No obstante, sí que pueden suponer un riesgo importante para las personas que padecen algún tipo de afección respiratoria y que se encuentran relativamente cerca de un fuego. En concreto, el monóxido de carbono puede provocar un aumento de la presión sanguínea, debido a la interrupción de la capacidad de transporte de oxígeno de la hemoglobina, lo cual puede provocar dolor en el pecho y arritmias.15 El monóxido de carbono también puede ascender a la atmósfera con facilidad y recorrer largas distancias antes de volver a descender, por lo que puede afectar a personas que se encuentran bastante alejadas del origen del fuego.16 La NASA detectó monóxido de carbono de los incendios de California de 2020 hasta en la región de los Grandes Lagos.17
 

¿Los incendios forestales tienen algún otro efecto en la salud pulmonar?

Al igual que el resto de compuestos orgánicos volátiles, el principal efecto del dióxido de carbono en los incendios forestales es secundario: La liberación a la atmósfera de cantidades ingentes de CO2 durante un incendio, afecta al clima, y favorece la propagación de otros incendios (y, por tanto, más contaminación). Históricamente, esto no suponía un problema, ya que los incendios catastróficos se producían una o dos veces a lo largo de la vida de una persona, pero los científicos atmosféricos han observado que la exposición a este tipo de eventos es cada vez más frecuente y se desconocen los riesgos acumulativos que podría tener para la salud.18 A medida que los incendios se expanden, la emisión de dióxido de carbono es mayor (los incendios de California aumentaron en más de un 125 % las emisiones de dióxido de carbono anuales habituales del estado de California),19 lo cual podría provocar riesgos para la salud aún hoy desconocidos.

En cualquier caso, está claro que los riesgos para la salud que entraña la contaminación ambiental provocada por incendios forestales son importantes, y no hemos profundizado en los efectos que pueden tener en otros aparatos distintos del sistema respiratorio. Los datos sobre los niveles de ozono de Colorado (y otros datos similares de la NASA sobre el humo de otros incendios provocados en Siberia y que han afectado a la costa oeste de los EE. UU.) indican que la calidad del aire puede verse afectada por factores y eventos que no podemos controlar localmente. Muchos profesionales sanitarios se preguntan cómo proteger a los pacientes con problemas respiratorios y cómo puede protegerse a la población general a través de la salud pública.

¿Cómo pueden reducirse los riesgos provocados por el humo de un incendio forestal?

Por suerte, a través del programa AirNow, la Agencia de Protección Ambiental de los EE. UU. ha desarrollado una guía para ayudar a los profesionales de la salud a asesorar a sus pacientes sobre cómo proteger su salud respiratoria de la mejor manera posible. La guía incluye consejos de todo tipo, desde los más sencillos «no salir del domicilio» a otros más complejos como la elaboración de recomendaciones y la adaptación de las infraestructuras o los sistemas de climatización para determinados sectores de la población.15 La guía también sirve para recordar que la calidad del aire en ambientes cerrados es tan importante como la calidad del aire en el exterior y que no puede subestimarse la calidad del aire, especialmente si los lugares cerrados son el único lugar seguro. La wildfire smoke guide (guía sobre el humo de los incendios forestales) es gratuita y puede consultarse junto con un video en línea muy útil.
 

¿El humo de los incendios forestales puede afectar a personas sanas?

Es fácil pensar que el humo de los incendios forestales es sencillamente un evento transitorio que se produce lejos de nosotros. Y puede que esto haya sido así durante mucho tiempo. No obstante, el Open de Australia de 2020 (el torneo de tenis más importante del año) nos dejó la imagen de una tenista que cayó de rodillas por un acceso de tos, lo que provocó la cancelación del partido. Otros participantes requirieron asistencia médica y, durante un tiempo, se estuvo valorando si era seguro mantener el torneo.20

Los deportistas que participan en este tipo de eventos se encuentran en un estado físico óptimo y están acostumbrados a someter a su sistema cardiovascular a un ritmo agotador durante la práctica del deporte y, sin embargo, incluso a ellos les costaba respirar. Debido a los cambios climáticos y a la amenaza, cada vez mayor, de que se produzcan incendios forestales a gran escala, los profesionales sanitarios deberían reconocer que el impacto del humo de los incendios forestales puede sentirse en casi todas partes y puede afectar a casi todo el mundo. La clave es estar bien preparados, sobre todo para proteger la función pulmonar de las personas a quienes ya se ha diagnosticado una afección pulmonar. Un diagnóstico preciso de la función pulmonar, un tratamiento optimizado y una comunicación centrada en los pacientes puede ayudar a la población a seguir respirando correctamente, incluso cuando acecha el humo de los incendios forestales.

By: Michael Hess, BS, RRT, RPFT

References

1.          “It was a line of fire coming at us”: South West firefighters return home | Busselton-Dunsborough Mail | Busselton, WA. https://www.busseltonmail.com.au/story/6620313/it-was-a-line-of-fire-coming-at-us-firefighters-return-home/. Accessed November 8, 2020.

2.          With costs approaching $100 billion, the fires are Australia’s costliest natural disaster. https://theconversation.com/with-costs-approaching-100-billion-the-fires-are-australias-costliest-natural-disaster-129433. Accessed November 8, 2020.

3.          Australia bushfires: Hundreds of deaths linked to smoke, inquiry hears - BBC News. https://www.bbc.com/news/world-australia-52804348. Accessed November 8, 2020.

4.          Ammann, H, Robert Blaisedell, Michael Lipsett, U.S. Environmental Agency, Shannon Therriault, California Office of Environmental Health Hazard Assessment SLS. Wildfire Smoke: A Guide for Public Health Officials.; 2001.

5.          Schraufnagel DE, Balmes JR, Cowl CT, et al. Air Pollution and Noncommunicable Diseases: A Review by the Forum of International Respiratory Societies’ Environmental Committee, Part 1: The Damaging Effects of Air Pollution. Chest. 2019;155(2):409-416. doi:10.1016/j.chest.2018.10.042

6.          Adorni G, Seifert G, Buttini F, et al. Aerosolization performance of jet nebulizers and biopharmaceutical aspects. Pharmaceutics. 2019;11(8). doi:10.3390/pharmaceutics11080406

7.          Xing YF, Xu YH, Shi MH, Lian YX. The impact of PM2.5 on the human respiratory system. J Thorac Dis. 2016;8(1):E69-E74. doi:10.3978/j.issn.2072-1439.2016.01.19

8.          Turner MC, Krewski D, Pope CA, Chen Y, Gapstur SM, Thun MJ. Long-term ambient fine particulate matter air pollution and lung cancer in a large cohort of never-smokers. Am J Respir Crit Care Med. 2011;184(12):1374-1381. doi:10.1164/rccm.201106-1011OC

9.          Bakand S, Hayes A. Toxicological considerations, toxicity assessment, and risk management of inhaled nanoparticles. Int J Mol Sci. 2016;17(6):929. doi:10.3390/ijms17060929

10.       Boström CE, Gerde P, Hanberg A, et al. Cancer risk assessment, indicators, and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air. Environ Health Perspect. 2002;110(SUPPL. 3):451-488. doi:10.1289/ehp.110-1241197

11.       Stottrup Hansen E. A cohort study on the mortality of firefighters. Br J Ind Med. 1990;47(12):805-809. doi:10.1136/oem.47.12.805

12.       Health Effects of Ozone Pollution | Ground-level Ozone Pollution | US EPA. https://www.epa.gov/ground-level-ozone-pollution/health-effects-ozone-pollution. Accessed November 9, 2020.

13.       Jaffe DA, Wigder N, Downey N, Pfister G, Boynard A, Reid SB. Impact of wildfires on ozone exceptional events in the western U.S. Environ Sci Technol. 2013;47(19):11065-11072. doi:10.1021/es402164f

14.       Health-harming ozone spikes as wildfire haze, record heat hang over Denver. https://www.denverpost.com/2020/08/25/colorado-wildfire-smoke-pollution-ozone/. Accessed November 9, 2020.

15.       Stone, SL. WILDFIRE SMOKE: A GUIDE FOR PUBLIC HEALTH OFFICIALS.

16.       Carbon monoxide from California wildfires drifts east – Climate Change: Vital Signs of the Planet. https://climate.nasa.gov/news/2781/carbon-monoxide-from-california-wildfires-drifts-east/. Accessed November 9, 2020.

17.       NASA Monitors Carbon Monoxide From California Wildfires | NASA. https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-monitors-carbon-monoxide-from-california-wildfires. Accessed November 9, 2020.

18.       How breathing in wildfire smoke affects the body. https://www.nationalgeographic.com/science/2020/09/how-breathing-wildfire-smoke-affects-the-body/. Accessed November 9, 2020.

19.       ‘Off the chart’: CO2 from California fires dwarf state’s fossil fuel emissions. https://news.mongabay.com/2020/09/off-the-chart-co2-from-california-fires-dwarf-states-fossil-fuel-emissions/. Accessed November 9, 2020.

20.       Smoke plays havoc as Australian Open qualifier suffers coughing fit | Sport | The Guardian. https://www.theguardian.com/sport/2020/jan/14/safety-first-as-australian-open-qualifying-delayed-due-to-poor-air-quality. Accessed November 9, 2020.

Michael Hess
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