Pengaruh pembakaran biomassa pada gejala pernapasan dan fungsi paru-paru pada perempuan pedesaan Meksiko.

Regalado J , Pérez-Padilla R , Sansores R , Páramo Ramirez JI , Brauer M , Pare P , S Vedal . SumberInstituto Nacional de Enfermedades Respiratorias, Mexico City, Meksiko. jregalad@compuserve.com.mx

AbstrakLATAR BELAKANG:Penggunaan biomassa sebagai bahan bakar memasak adalah hal yang lumrah di Negara berkembang dan telah dikaitkan dengan bronchitis kronis dan penyakit saluran napas obstruktif.

METODE:Sebuah survei cross-sectional dilakukan di desa Solis, dekat dengan Mexico City. Wanita yang tidak merokok berumur 38 tahun atau lebih tua (n = 841) menyelesaikan kuesioner tentang gejala pernapasan dan penyakit dan penggunaan bahan bakar memasak, dan dilakukan spirometri di rumah mereka. Konsentrasi Partikulat diukur dengan nephelometer di dapur selama 1 jam, selama subjek memasak.

HASIL:Konsentrasi puncak partikel dalam ruangan (PM10, partikel dengan diameter 10 micrometer atau kurang) sering melebihi 2 mg/m3. Dibandingkan dengan mereka yang memasak dengan gas, penggunaan saat kompor pembakaran bahan bakar biomassa dikaitkan dengan peningkatan pelaporan dahak (27 vs 9%) dan mengurangi FEV1/FVC (79,9 vs 82,8%).Tingkat FEV1 adalah 81 ml lebih rendah dan batuk lebih umum (rasio odds, 1,7, 95% confidence interval, 1,0-2,8) pada wanita dari rumah dengan konsentrasi PM10 tinggi. Semua wanita ditemukan dengan obstruksi aliran udara sedang (Global Initiative untuk Obstruktif Kronik Penyakit Paru stadium II dan di atas) adalah memasak dengan kompor biomassa.

KESIMPULAN:Wanita memasak dengan bahan bakar biomassa telah meningkatkan gejala pernafasan dan penurunan rata-rata sedikit di fungsi paru-paru dibandingkan dengan mereka memasak dengan gas

Kata kunci: biomassa, polusi udara dalam ruangan, Meksiko, perempuan; kayu

Penggunaan kayu dan bentuk lain dari biomassa sebagai bahan bakar untuk memasak lumrah di negara berkembang (1-3). Di daerah pedesaan Meksiko, biomassa digunakan sebagai bahan bakar untuk memasak utama di 69% dari rumah tangga (4). Asap kayu berisi ratusan bahan kimia (5). Beberapa komponen hadir dalam asap kayu yang menjadi perhatian bagi kesehatan termasuk partikel, polisiklik aromatic hidrokarbon, dan karbon monoksida (6). Paparan asap biomassa memiliki dampak global yang penting terhadap mortalitas dan morbiditas (1, 7). Dilaporkan efek pernapasan paparan kronis asap kayu dan bentuk lain dari biomassa pada

orang dewasa di negara-negara berkembang termasuk peningkatan prevalensi kronis bronkitis (8-10), gagal nafas, dan kor pulmonal (10, 11). Kami sebelumnya melaporkan peningkatan risiko bronkitis kronis dan penyakit saluran napas obstruktif yang berhubungan dengan memasak dengan kayu dalam studi kasus-kontrol perempuan Meksiko (12); mirip Temuan telah dijelaskan oleh peneliti lain di casecontrol studi (13, 14) dan dalam studi masyarakat (15-19).

Diakui keterbatasan dari bukti pengamatan untuk date pada efek yang merugikan dari paparan asap biomassa meliputi pengukuran yang tidak memadai eksposur dan kontrol yang tidak memadai untuk pembaur potensial. Untuk mencoba untuk mengatasi keterbatasan ini, dan untuk menentukan dampak kesehatan dari pembakaran biomassa dalam pengaturan komunitas, kami menguji efek pembakaran biomassa pada gejala pernapasan dan pada tingkat fungsi paru-paru antara, perempuan tidak merokok di desa Meksiko Solis. Ukuran yang obyektif paparan pembakaran biomassa digunakan. Beberapa hasil sebelumnya telah dilaporkan dalam bentuk abstrak (20).

METODE

Penelitian ini dilakukan di desa pedesaan Solis, terdiri dari 13 komunitas kecil, yang terletak 200 km sebelah barat laut dari Mexico City dan pada ketinggian 2.600 m dpl. Perempuan di Solis telah dimasak dengan kayu, sisa tanaman, dan tongkol jagung sebagai bahan bakar, tapi sekarang beberapa dari mereka juga menggunakan gas alam baik sendiri atau dilengkapi dengan bahan bakar biomassa. Studi ini disetujui oleh Komite Etika Nasional Institut Penyakit Pernafasan (Mexico City, Meksiko). Survei ini didiskusikan dengan para pemimpin masyarakat dan mengumumkan kepada penduduk.

Semua wanita di Solis yang berumur 38 tahun atau lebih tua, yang diidentifikasi dari rumah kerumah, diminta untuk berpartisipasi dan memberikan persetujuan tertulis. wanita menyelesaikan kuesioner pernapasan (21) dengan pertanyaan tambahan tentang jenis bahan bakar saat ini dan dulu. Dari kuesioner dan kunjungan rumah, kami mengidentifikasi bahan bakar saat ini digunakan untuk memasak, dan wanita-wanita yang sebelumnya terpapar asap biomassa untuk setidaknya 6 bulan. Kami menyatakan berbasis kuesioner pajanan kumulatif asap biomassa di jam-tahun (produk dari jumlah eksposur pertahun, dan jam rata-rata per hari eksposur).

Subyek melakukan spirometri dengan dikalibrasi Pony turbin spirometer (Cosmed USA, Inc, Chicago, IL) sesuai dengan Amerika Rekomendasi Thoracic Society (22). Setidaknya tiga diterima dan dua direproduksi (FVC dan FEV1 dalam 5% dan 100 ml) diminta untuk melakukan ekspirasi manuver yang diperlukan untuk analisis. FEV1 FVC dan diungkapkan dalam liter dan juga dalam persentase dari nilai yang diprediksi oleh persamaan internal, diperoleh model regresi linier (disesuaikan berdasarkan usia dan tinggi, R2 = 0,55 untuk FEV1 dan 0,50 untuk FVC) pada 372 subyek gejala gangguan pernafasan dan didiagnosa penyakit oleh dokter. Penyakit paru obstruktif kronik (PPOK) didefinisikan sebagai FEV1/FVC kurang dari 70% (23).

Konsentrasi partikel dalam ruangan diukur di dapur selama 1 jam saat memasak dengan kompor paling umum digunakan. Kami menggunakan pengintegrasian nephelometer portabel (M903; Radiance Penelitian, Seattle, WA) seperti yang dijelaskan sebelumnya (24, 25). Pada akhir setiap hari kerja, nilai nol nephelometer telah diverifikasi dengan menyuntikkan penyaring udara ruangan, dan dikeringkan ulang dengan saringan Freon 12 jika diperlukan. Konsentrasi partikel yang terhirup (PM10, partikel dengan diameter dari 10 µm atau kurang) diestimasikan dalam model regresi linier sederhana, di mana PM10 adalah kemunduran pada koefisien kemampuan diperoleh dari nephelometry (24, 25).

ANALISA DATA

Dalam mencari hubungan antara gejala dan eksposur, kita menggunakan model regresi logistik untuk gejala pernapasan atau penyakit, memiliki karena risiko independen variabel untuk biomassa, usia (kontinu), tingkat pendapatan rumah tangga (kontinu), dan perokok pasif (indikator). Paparan asap biomassa dinyatakan sebagai eksposur saat ini (indikator), pajanan kumulatif dalam jam-tahun, dan puncaknya PM10 konsentrasi diukur di dapur saat memasak (kontinu); ketiga variable dimasukkan dalam model. Model regresi juga dilengkapi untuk FEV1, FVC, dan FEV1/FVC, sebagai variabel independen usia, tinggi pendapatan, paparan asap biomassa, dan merokok pasif. Kami Model serupa juga dipasang terbatas pada kelompok wanita yang dibakar bakar biomassa pada saat pengukuran PM10, kelompok di mana kita memiliki penilaian terbaik dari paparan asap biomassa.

HASIL

Data dikumpulkan dari bulan September 1994 sampai Juni 1995. Sebanyak dari 871 perempuan setuju untuk berpartisipasi dalam penelitian ini (83% dari mereka memenuhi syarat), namun laporan itu dilakukan dengan data dari 841 (97%) yang tidak pernah merokok. Penduduk memiliki prevalensi 5,1% didiagnosa astma oleh dokter, 23% mengalami obesitas, 13% memiliki FEV1/FVC< 70%, dan 37% dilaporkan mengalami batuk atau dahak berhari-hari.

Pada saat survei kebanyakan wanita yang menggunakan setidaknya beberapa bahan bakar biomassa untuk memasak. Hanya 8% dari subyek menggunakan kompor gas secara eksklusif, 10% melaporkan penggunaan tungku kayu saja, 73% menggunakan kayu dan kompor gas, dan 8% dilaporkan penggunaan tungku kayu dengan cerobong asap, tanpa kompor gas.

Tabel 1 menunjukkan data demografi eksposur oleh asap biomassa saat ini. Wanita yang terpapar asap biomassa sedikit lebih tua, kurang berpendidikan, dan dilaporkan pendapatan kurang dari yang saat ini hanya menggunakan gas alam. Wanita memasak dengan kompor biomassa di saat survei telah menggunakan kompor biomassa untuk hari lagi, tahun, dan jam-tahun daripada wanita memasak dengan kompor gas, akan diharapkan. Namun, jelas bahwa kebanyakan wanita menggunakan kompor gas telah digunakan sebelumnya kompor biomassa. Konsentrasi partikel yang diukur saat memasak jauh lebih tinggi pada wanita memasak dengan kompor biomassa (Gambar 1).

Kedua kelompok yang terkena mirip dengan kedua tangan tembakau asap (28,8% dari mereka memasak dengan gas, dan 27,3% dari mereka memasak dengan kompor biomassa; p= tidak signifikan). Sedangkan pekerjaan yang terpaparan terhadap debu atau asap yang tidak ditemukan, seperti yang diduga pada wanita yang tinggal di daerah pedesaan Meksiko. Tidak ada perbedaan signifikan ditemukan di FEV1 atau FVC, tetapi rasio FEV1/FVC adalah lebih rendah pada wanita memasak dengan kompor kayu dibandingkan pada mereka memasak dengan kompor gas.

Gambar 1. Konsentrasi puncak dalam ruangan PM10 (kotak terbuka) dan rata-rata ruangan PM10 (kotak padat) saat memasak sesuai dengan jenis kompor. Pengukuran dilakukan dengan nephelometer selama 1 jam. Setiap kotak meliputi setengah pusat pengukuran (25 sampai persentil ke-75). Garis horizontal dalam setiap kotak mewakili median.

Tabel 2 menyajikan prevalensi gejala pernafasan, penyakit, dan tingkat fungsi paru-paru dengan bahan bakar untuk memasak saat ini. PPOK dalam Inisiatif Global untuk Penyakit Paru

Obstruktif Kronis (GOLD) stage I (FEV1/FVC< 70%) dan lebih tinggi sedikit dan lebih umum pada wanita memasak dengan kompor biomassa (p= tidak signifikan), tapi semua dengan GOLD tahap II ke atas (FEV1/FVC< 70% dan FEV1<80% prediksi) terdapat pada kelompok memasak dengan kompor kayu.

Kelompok yang menggunakan bahan bakar biomassa dilaporkan lebih sering menderita gejala pernafasan, terutama dahak, daripada kelompok memasak dengan kompor gas (lihat Tabel 2). Bahkan meskipun wanita memasak dengan kompor kayu dilaporkan lebih sering mengi daripada kelompok kompor gas,tidak ada perbedaan yang signifikan ditemukan pada asma yang didiagnosa dokter.

Hasil analisis regresi logistik dar gejala ditunjukkan pada Tabel 3. Setelah disesuaikan untuk merokok pasif dan tingkat pendapatan, perempuan memasak dengan kompor biomassa memiliki lebih banyak dahak "sepanjang hari" dan berdahak selama lebih dari 3 bulan / tahun dibandingkan dengan wanita memasak dengan kompor gas. Jam-tahun paparan asap biomassa dikaitkan dengan batuk atau berdahak sepanjang hari, terutama jika paparan berlangsung lebih dari 3 bulan / tahun. Mengi di masa lalu memiliki hubungan marginal dengan memasak dengan kompor biomassa, setelah penyesuaian untuk merokok pasif dan penghasilan. Dalam model ini, merokok pasif berkaitan dengan mengi di masa lalu (rasio odds, 1,5, interval kepercayaan 95%, 1,1-2,0).

Dalam model regresi disesuaikan berdasarkan usia, merokok pasif, dan pendapatan (Tabel 4), saat paparan asap biomassa dikaitkan dengan penurunan 2,8% (3,5% dari prediksi) dari FEV1/FVC rasio namun tidak berpengaruh signifikan untuk FEV1 atau FVC. penyesuaian lebih lanjut oleh paparan kumulatif (jam-tahun) mengurangi koefisien dan membuat statistik tidak signifikan (lihat Tabel 4).

Tidak ada perbedaan antara kayu dan kelompok gas dalam prevalensi obstruksi jalan nafas yang didefinisikan oleh rasio FEV1/FVC dari 70 (Tabel 2), 65, atau 60% (data tidak ditampilkan).

PM10 Puncak konsentrasi yang tertinggi di rumah terbakar biomassa bila tidak ada cerobong asap. Seperti yang diduga, puncak PM10 konsentrasi lebih rendah di rumah yang hanya menggunakna gas untuk memasak (Gambar 1). Untuk mengevaluasi efek paparan saat ke dalam ruangan PM10, sampel populasi terbatas pada mereka 410 wanita yang telah melakukan pengukuran PM10 yang menggunakan tungku kayu, 12% dengan cerobong asap. Hasil beberapa analisis regresi logistik dan analisis regresi dapat dilihat pada Tabel 3 dan 4. Sebuah puncak

PM10 konsentrasi yang lebih tinggi dari 2,6 mg/m3 (dibandingkan dengan yang kurang dari 2,6 mg/m3) dikaitkan dengan batuk selama lebih dari 3mo/yr dan dengan PPOK GOLD di tahap II atau lebih (FEV1/FVC< 70% dan FEV1< 80% dari yang diprediksikan), tetapi tidak berdahak.

Analisis fungsi paru-paru dalam subkelompok (disesuaikan dengan usia, pendapatan, perokok pasif, dan jam-tahun) menunjukkan penurunan FEV1 (-81 ml atau -4,7% Prediksi) dan FVC (-122 ml, atau -3.9% Prediksi) tanpa ada perubahan yang signifikan dalam FEV1/FVC Rasio untuk wanita dengan puncak konsentrasi PM10 yang lebih tinggi daripada 2,6 mg/m3 dibandingkan dengan mereka dengan puncak konsentrasi PM10 kurang dari 2,6 mg/m3. Model dengan dan tanpa penyesuaian untuk pajanan kumulatif terhadap biomassa (jam-tahun) memiliki koefisien yang sama. Hasil yang sama diperoleh dalam model regresi dibatasi untuk 808 wanita dengan pengukuran PM10, termasuk yang dilakukan saat menggunakan kompor biomassa dan sementara sisanya menggunakan kompor gas.

PEMBAHASAN

Konsentrasi partikel dalam ruangan tinggi pada rumah yang menggunakan bahan bakar biomassa untuk memasak walaupun menggunakan cerobong asap (Gambar 1). Puncak konsentrasi partikel diukur dalam ruangan selama pembakaran biomassa lebih besar dari 3 mg/m3 di 11% rumah tangga. Temuan ini mirip dengan laporan sebelumnya tentang konsentrasi partikel dalam ruangan di negara berkembang (3, 5, 7, 24). Sumber utama dari masalah partikel dalam ruangan ini adalah memasak menggunakan kompor, pengukuran dilakukan di dapur saat memasak, sehingga diperkirakan terjadi paparan pada wanita. Nephelometry telah terbukti menjadi metode yang layak dan sah untuk memantau konsentrasi dalam ruangan dalam penelitian ini (25).

Wanita yang saat ini memasak dengan bahan bakar biomassa memiliki produksi dahak lebih banyak daripada wanita memasak dengan gas, dan memiliki rasio FEV1/FVC relatif lebih rendah. Dampak rata-rata paparan pada fungsi paru-paru adalah ringan. Pada sebagian wanita yang menggunakan bahan bakar biomassa selama pengukuran konsentrasi PM10 dalam ruangan, konsentrasi PM10 dikaitkan dengan penurunan pada FEV1 dan FVC, dan batuk yang dilaporkan meningkat. Sebaliknya, semua wanita (21 orang) dengan obstruksi aliran udara (FEV1 / FVC < 70%) dan FEV1 < 80% prediksi (GOLD stage II dan obstruksi saluran napas atas) memasak dengan kayu bakar. Mengingat temuan studi kasus-kontrol kami sebelumnya (12) dan penelitian lain (13, 14), di mana odds rasio dari bronkitis kronis dan obstruksi aliran udara meningkat beberapa kali lipat pada wanita yang telah terpapar asap kayu, kami berharap untuk menemukan efek samping yang lebih besar. Perbedaan dalam populasi dan desain penelitian mungkin merupakan salah satu alasan yang menyebabkan perbedaan yang nyata. Dalam studi kasus-kontrol, pasien dirujuk ke rujukan sakit dada dengan penyakit atau gejala. Dalam cross sectional saat studi, wanita direkrut tanpa melihat status kesehatan dari pengaturan masyarakat pedesaan. Para wanita cenderung terdiri dari penduduk yang relatif homogen yang menunjukkan sedikit variasi dalam status kesehatan. Di sisi lain, jelas bahwa kelompok perempuan yang terpapar asap

biomassa mengembangkan penyakit parah dengan banyak fitur PPOK akibat merokok (26, 27) dan, di samping itu, memiliki kelangsungan hidup singkat seperti perokok dengan PPOK (26). Namun, rata-rata, wanita-wanita dengan PPOK terkait dengan paparan asap biomassa dan terlihat di pusat rujukan memiliki obstruksi aliran udara lebih ringan daripada pasien dengan PPOK karena merokok (26),sesuai denagn survei. Kami tidak tahu alasan mengapa paparan asap biomassa, bahkan dengan tingkat keparahan yang ditunjukkan pada ini dan penelitian lain, tidak menghasilkan obstruksi aliran udara lebih sering, tetapi jelas bahwa paparan dapat meningkat secara bermakna prevalensi gejala pernafasan, bahkan dalam populasi berbasis survei, dan berkontribusi terhadap kematian dini seperti yang ditunjukkan dalam studi rumah sakit. Dalam penelitian lain yang dilakukan masyarakat di Negara berkembang, paparan biomassa juga terkait secara konsisten dengan bronchitis kronis, tetapi efek pada tingkat fungsi paru adalah sedikit(15-17, 28-31).

Hanya 17 subjek dari populasi total sampel (2%) melaporkan tidak pernah menggunakan kayu atau bentuk lain dari biomassa sebagai bahan bakar memasak. Kita tidak bisa membandingkan kelompok kecil perempuan yang tidak pernah terpapar ini dengan perempuan yang pernah terkena asap biomassa. Kami menggunakan, sebagai alternatif, Indeks paparan kumulatif (jam tahun) untuk menilai kemungkinan efek paparan kronis dalam mode dosis-respons, variabel indikator arus terpapar asap biomassa dan konsentrasi puncak PM10. Jam-tahun terpapar di seluruh penduduk dikaitkan dengan batuk saja atau dicampur dengan dahak, bahkan dengan mempertimbangkan eksposur saat ini. Namun, dampak pada fungsi paru-paru adalah , rata-rata ringan dan tidak tetap, dilihat dari dampak rata-rata rendah dari paparan asap biomassa pada fungsi paru-paru, atau berkurangnya kerentanan perempuan yang diteliti. Jam-tahun didasarkan pada laporan oleh para peserta, dan itu tergantung pada memori dan dipengaruhi bias, tapi, di sisi lain, perempuan di pedesaan cenderung mengingat dengan baik saat mereka mulai memasak secara teratur, biasanya ketika mereka menikah. Karena sifat cross-sectional penelitian, adalah mustahil untuk menguraikan dengan benar kausal urutan terjadi dari waktu ke waktu. Kota yang diteliti adalah dalam transisi dari penggunaan bahan bakar biomassa menuju kompor gas, seperti yang lain, namun tidak semua, kota-kota kecil di Meksiko. Kenaikan kebutuhan "sumber energi," terhadap bahan bakar biasanya berhubungan dengan perubahan lain indikator status sosial ekonomi yang mungkin juga mempengaruhi perkembangan gejala pernapasan dan penyakit.

Singkatnya, perempuan yang terpapar asap biomassa dilaporkan lebih sering batuk dan lendir dari pada wanita yang memasak dengan gas, tetapi dengan rata-rata yang minimal mengubah fungsi paru. Obstruksi saluran nafas yang parah pada masyarakat yang disurvei secara cross-sectional adalah jarang (2,5% wanita yang menderita PPOK stadium II dan lebih tinggi, dan 0,7% menderita PPOK stadium IV), semua dari mereka memasak dengan kompor biomassa.