Efeitos da poluição atmosférica sobre o sistema cardiorrespiratório durante o exercício

O tema poluição atmosférica é atual e preocupa tanto a comunidade científica como a população de um modo geral. Embora os acidentes ocorridos em indústrias europeias em séculos passados já fossem alvo de observação e de relatos de artistas da época descrevendo a presença de partículas no ar, a preservação do meio ambiente tem recebido atenção especial nos dias de hoje na medida em que se relacionam com malefícios a saúde da espécie humana. Dentre os poluentes atmosféricos, podem-se destacar partículas suspensas no ar que variam muito sua composição conforme a fonte emissora, sendo muito variável, portanto, em seus efeitos toxicológicos na natureza e no organismo do homem (Saldiva et al, 2002). A inalação destas partículas muito pequenas (podem ter menos de 10 micrometros), oriundas principalmente da combustão e que podem permanecer por muito tempo no ar causa irritabilidade das vias aéreas, portanto já existem classificações estabelecidas pelos órgãos governamentais como descritores de qualidade do ar de uma cidade baseando-se na concentração destas partículas.

Efeitos ao sistema respiratório

Já está demonstrado que quanto menor o tamanho da partícula, mais profundamente pode ser a instalação da mesma nas vias aéreas, podendo aumentar o número de admissões hospitalares por eventos respiratórios. As principais vítimas da presença de partículas no ar são indivíduos com doenças pulmonares como bronquite e asma, além de crianças e idosos que representam os principais grupos de risco para desenvolverem problemas respiratórios nas grandes cidades do mundo todo (Bragaet al., 2001; Linet al., 2004).

A irritação nas vias aéreas decorrente da inalação de partículas está associada a uma resposta inflamatória local e sistêmica, contribuindo para a vasoconstrição de arteríolas pulmonares e inflamação alveolar mediada fundamentalmente pela produção de radicais livres no pulmão. O dano oxidativo pode ocorrer pela própria presença da partícula contendo metais como o ferro, que participa das reações de formação de radicais livres, como pode ocorrer devido a uma resposta das células de defesa pulmonar que produzem radicais livres em grande quantidade durante o combate a corpos estranhos no epitélio pulmonar (Pereiraet al., 2007).

Efeitos cardiovasculares

Existem evidências epidemiológicas e clínicas que a poluição por partículas está associada também ao aumento das hospitalizações e da taxa de mortalidade de indivíduos com doenças cardiovasculares. A exposição às partículas é capaz de promover anormalidades no eletrocardiograma, tanto em estudos com animais de laboratório como em humanos, especialmente em idosos (Devlinet al., 2003). Este efeito é decorrente do desequilíbrio no controle autonômico das funções cardíacas causado pela presença de partículas no pulmão, mostrando claramente que o prejuízo cardiovascular ocorre por influência na complexa interação entre o sistema respiratório e o cardíaco. Embora fosse esperado que este desequilíbrio fosse efeito de uma atividade simpática aumentada (aumentando a frequência cardíaca e a pressão arterial), o que acontece na verdade é uma atividade descontrolada simpática, parassimpática e de formação de radicais livres no próprio tecido cardíaco (Rhoden et al., 2005).

Como dito anteriormente, o tamanho das partículas inaladas determina o grau de influencia sobre o sistema respiratório. No sistema cardiovascular ocorre o mesmo, visto que pequenas partículas (menos de 1 micrometro) podem atravessar a barreira de troca gasosa alvéolo/capilar e podem estar presente na circulação, favorecendo a formação de placas de ateroma (que tem em seu processo de formação a participação de inflamação e radicais livres) (Versoukis et al, 2009).

Exercício e a poluição atmosférica por partículas

Alguns estudos demonstram que durante o exercício as pessoas estão mais suscetíveis aos efeitos adversos da inalação das partículas poluidoras do ar (Grievinket al., 1998; Carlisle & Sharp, 2001; Volpinoet al., 2004; Rundellet al., 2008). As modificações ventilatórias que ocorrem no exercício podem ser consideradas o grande fator diferencial da toxicidade da poluição em relação ao repouso. Com o aumento da frequência respiratória e com o uso da respiração via oral (não propiciando uma primeira filtragem do ar pela cavidade nasal), a quantidade de partículas inaladas e depositadas no pulmão aumenta aproximadamente 5 vezes (Daigleet al., 2003). Somente na ultima década é observado a preocupação na prática de exercício em um ambiente com níveis indesejados de poluição atmosférica causado por partículas, mas já ponto de discussão das sociedades de cardiologia (Sharman, 2005). Já existe a recomendação para evitar horários e a proximidade de ruas com grande tráfego de veículos durante a prática de corridas e caminhadas, principalmente em indivíduos mais suscetíveis, como idosos e portadores de doenças cárdicas e/ou pulmonares. Pouco tempo atrás, também havia um grande foco de observação sobre os eventos da poluição e desempenho no exercício, durante a Olimpíada de Pequim na China. Uma grande suspeita de que recordes não seriam quebrados ou pelo menos o desempenho seria prejudicado pela intensa poluição de Pequim pairava no ar dos jogos olímpicos. No entanto, o grande avanço dos desempenhos humanos pode ter superado os efeitos da poluição local (muitas fábricas próximas aos jogos foram fechadas meses antes do evento para evitar altos níveis de poluição) (Stokstad, 2008).

Enfim, observando os estudos e os acontecimentos no mundo de hoje, onde os níveis de poluição atmosférica são crescentes (sobretudo por material particulado), pode-se atribuir uma grande parcela de prejuízos aos sistemas de saúde governamentais e para a saúde de cada indivíduo habitante de uma grande cidade. No intuito de promover melhorias ao organismo, a prática de exercício está bastante comum e aumenta a cada dia. Os benefícios do exercício regular ainda prevalecem sobre os malefícios do ar que respiramos. Mas até quando isso ainda vai permanecer?

Referências:

1. Braga AL, Saldiva PH, Pereira LA, Menezes JJ, Conceicao GM, Lin CA, Zanobetti A, Schwartz J & Dockery DW (2001). Health effects of air pollution exposure on children and adolescents in Sao Paulo, Brazil. Pediatr Pulmonol 31, 106-113.
2. Carlisle AJ & Sharp NC (2001). Exercise and outdoor ambient air pollution. Br J Sports Med 35, 214-222.
3. Daigle CC, Chalupa DC, Gibb FR, Morrow PE, Oberdorster G, Utell MJ & Frampton MW (2003). Ultrafine particle deposition in humans during rest and exercise. Inhal Toxicol 15, 539-552.
4. Devlin RB, Ghio AJ, Kehrl H, Sanders G & Cascio W (2003). Elderly humans exposed to concentrated air pollution particles have decreased heart rate variability. Eur Respir J Suppl 40, 76s-80s.
5. Grievink L, Jansen SM, van’t Veer P & Brunekreef B (1998). Acute effects of ozone on pulmonary function of cyclists receiving antioxidant supplements. Occup Environ Med 55, 13-17.
6. Lin CA, Martins MA, Farhat SC, Pope CA, 3rd, Conceicao GM, Anastacio VM, Hatanaka M, Andrade WC, Hamaue WR, Bohm GM & Saldiva PH (1999). Air pollution and respiratory illness of children in Sao Paulo, Brazil. Paediatr Perinat Epidemiol 13, 475-488.
7. Pereira CE, Heck TG, Saldiva PH & Rhoden CR (2007). Ambient particulate air pollution from vehicles promotes lipid peroxidation and inflammatory responses in rat lung. Braz J Med Biol Res 40, 1353-1359.
8. Rhoden CR, Wellenius GA, Ghelfi E, Lawrence J & Gonzalez-Flecha B (2005). PM-induced cardiac oxidative stress and dysfunction are mediated by autonomic stimulation. Biochim Biophys Acta 1725, 305-313.
9. Rundell KW, Slee JB, Caviston R & Hollenbach AM (2008). Decreased lung function after inhalation of ultrafine and fine particulate matter during exercise is related to decreased total nitrate in exhaled breath condensate. Inhal Toxicol 20, 1-9.
10. Saldiva PH, Clarke RW, Coull BA, Stearns RC, Lawrence J, Murthy GG, Diaz E, Koutrakis P, Suh H, Tsuda A & Godleski JJ (2002). Lung inflammation induced by concentrated ambient air particles is related to particle composition. Am J Respir Crit Care Med 165, 1610-1617.
11. Sharman JE (2005). Clinicians prescribing exercise: is air pollution a hazard? Med J Aust 182, 606-607
12. Stokstad E (2008). Science at the Olympics. Will Beijing’s dirty air hurt performance? Science 321, 624.
13. Veskoukis AS, Nikolaidis MG, Kyparos A & Kouretas D (2009). Blood reflects tissue oxidative stress depending on biomarker and tissue studied. Free Radic Biol Med
14.Volpino P, Tomei F, La Valle C, Tomao E, Rosati MV, Ciarrocca M, De Sio S, Cangemi B, Vigliarolo R & Fedele F (2004). Respiratory and cardiovascular function at rest and during exercise testing in a healthy working population: effects of outdoor traffic air pollution. Occup Med (Lond) 54, 475-482

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