Dizel Eksoz Gazlarının Kardiyovasküler Toksik Etkileri

• Doç. Dr. Erkman Sanrı
• 13 Şubat 2020
• TATDakademik
• Dizel Eksoz Gazları, Kardiyovasküler Toksisiteler, PM2.5
• 1173

Dizel yakıtı; petrol kökenli enerji kaynaklarından birisidir ve benzinden daha ucuz olması nedeniyle, tüm dünyada çok kullanılan enerji kaynaklarından biridir. Günlük yaşantımızda, hem kırsal alanda hem de şehirlerde; ulaşım, ısınma ve üretim amaçlı olarak dizel motorlarından faydalanmaktayız. Bu yaygın kullanıma bağlı olarak, dizel motorlarından atmosfere karışan eksoz gazları önemli miktar ve hacimdedir. Hava kirliliği olarak tanımlanan ve partikül kitlesi 10 mM (PM10) altında olan partiküllerin %50’sinden daha fazlası dizel yakıtlardan kaynaklanmaktadır. Daha küçük partiküller olan 2.5 mM ‘nin (PM2.5) altındaki kirleticiler ise insan sağlığı için daha da tehdit edicidir. Çünkü bu gazlar inhale edilip akciğerde birikebilirler. Avrupa ve Japonya’ da yapılan çalışmalarda dizel eksoz gazlarına (DEG) maruziyetin kardiyovasküler morbiditeyi arttırdığı gösterilmiştir. Bu durumun, akut ve kronik solunum yolu hastalıkları kadar önemli sonuçları olduğu da belirtilmiştir. Hayvan çalışmalarında, DEG maruziyetinin; sol ventrikül kontraktilitesinde azalmaya, sempatetik driveda bozulmaya, fibrinolizis/fibrozis dengesinde bozulmaya ve nihayetinde ateroskleroz gelişmesine yol açtığı kanıtlanmıştır. DEG molekülleri direkt inhalasyon hasarı yapabildiği gibi, havada asılı kalarak kronik enflamasyon ile endotelyal aterosklerotik olayları hızlandıracak boyutlara ulaşabilir. DEG maruziyetine sekonder gelişen akut koroner sendromun; DEG’ e maruziyet süresiyle veya kişide altta yatan kronik endotelyal disfonksiyonlar ile ilişkili olduğunu gösteren çalışma bulunmakta. Mevcut literatür verileri, DEG’in kardiyovaskuler komplikasyonlarının yanısıra uzun dönemde serebrovaskuler olaylara da zemin hazırladığını göstermektedir.

Dizel Eksoz Gazlarının Endotel Üzerindeki Etkileri

Endotel dokusu; fizyolojik olaylarda vasküler homeostazisi düzer. Vasküler endotelyumda bozulma olarak başlayan patolojik süreç aterosklerozis gelişmesi ile sonlanır. Bu durum ise kardiyovasküler komplikasyonlara zemin hazırlar. Yani aterosklerozun anahtarı endotelyal fonksiyonlarda saklıdır.  DEG inhalasyonu kısa süre içerisinde (ilk birkaç saat) endoteli fonksiyonlarını bozmaya başlar. Yaklaşık 6 saatlik maruziyet ve daha sonrasında endotelyal hücrelerde oksidatif hasar ve reaktif oksijen türlerinin, süperoksitlerin üretimi başlar. Bu endotel hasarlanması; maruz kalan kişi sağlıklı, komorbiditesi olmayan ve hatta istirahat halinde bile olsa, gelişmektedir. Ayrıca DEG’in direkt vazokonstriktör etkisi de vardır. Yapılan çalışmalarda bu vazokonstriktör etkinin; aterogenezisten bağımsız direkt toksite olduğu ve bu etkinin brakiyal, vertebral ve koroner arterlerin suladığı alanlara göre klinik bulgu verdiği gösterilmiştir.

Dizel Eksoz Gazlarının Enflamatuar Etkileri

DEG inhalasyonu, enflamatuar süreçleri akut ve kronik dönemde başlatmaktadır. Sistemik enflamasyon markerı olan CRP akut maruziyeti takiben artmakta ve 24 saat yüksek kalmaktadır. Her ne kadar kanıt düzeyi yüksek olmasa da; DEG düzeyini kanda ölçmek zor olduğu için, enflamatuar süreçler CRP gibi enflamasyon markerlar ile takip edilebilir. Aktif sigara içicilerde, DEG’in enflamatuar etkisinin, sigara içmeyenlere göre daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Bu durum; sigara içmek ile DEG inhale etmenin additif bir etki ile enflamasyonu artırdığını göstermektedir.

Dizel Eksoz Gazlarının Arteryel Tonusa Etkisi

Arteryel Doppler Ultrasonografi çalışmalarında saptanan fonksiyonel bozukluktan DEG sorumludur. DEG inhalasyonundan sonra arteryel tonus artar, yansıyan dalgalar amplifiye olur. Bu durum özellikle karotis ve femoral arter Doppler incelemelerinde saptanmıştır. Sonuç olarak sol ventrikül afterload disfonksiyonu (artışı) gelişir. Periferik arterlerde oluşan dalga yansımalarının artışı nedeniyle sistolik kan basıncı artar. Kalp, aorta, beyin ve böbrekte dolaşım bozulur.

Dizel Eksoz Gazlarının Fibrinolisis Üzerindeki Etkisi

Akut koroner sendrom oluşumunda altta yatan diğer mekanizma da DEG’in fibrinolisis/fibrosis mekanizmasını bozmasıdır. Bazı yazarlara göre, özellikle şehirlerde yaşayanlarda akut koroner sendromlara daha sık rastlanmasının nedeni; DEG’e maruziyete bağlı olarak, fibrinojen düzeylerinde artış, protein C plazma düzeyi ve protein S aktivitesinde kolaylaşmadır. Bu fizyopatoloji hakkında çalışmalar süre gelmekte olup anormal fibrinolisis/fibrosis dengesi belki de gelecekte bu gazların esas hasarı olarak gösterilecektir.

Dizel Eksoz Gazlarının Konsantrasyonları ve Yasal Düzenlemeler

Pek çok Avrupa şehrinde trafikteki eksoz gazlarının etkisi minimal düzeye indirilmeye çalışılmaktadır. Avrupa’da yedi ülkede yapılan ölçümlerde PM2.5 düzeyleri; şehrin dış bölgelerinde: 8-20 µg/m³, şehir merkezlerinde: 20-30 µg/m³ ve otoyollarda: 25-40 µg/m³ olarak saptanmıştır. Ancak yoğun trafikte ve kapalı tünellerde bu düzey 300 µg/m³ kadar çıkabilmektedir.  Literatür dikkatli incelendiğinde görülecektir ki; DEG’in kardiyovasküler etkileri ile alakalı yapılan çalışmalar sıklıkla düzeyin 10-25 µg/m³ olduğu ortamda yapılmıştır. Bu durum gerçek hayatta, çalışmalarda belirtilenden daha fazla risk altında olduğumuzu işaret etmektedir.

Türkiye’ de uyulması gereken mevzuat ve limitler T.C. Sağlık Bakanlığı Halk Sağlığı Genel Müdürlüğü tarafından Avrupa emsallerine göre belirlenmiştir. Sitede önemli bilgiler mevcut;

 “Partikül Madde (PM10, PM2.5 Uçarozlar): Havadaki partikül madde insan sağlığını etkileyen en önemli kirleticilerden biridir. Partikül boyutu ile sağlık üzerindeki olumsuz etkisi doğrusal olarak bağlantılıdır. PM’nin 10 μM’den büyük kısmı burun ve nazofarenkste tutulmaktadır. 10 μM’den küçük kısmı bronşlarda birikirken 1-2 mikron çapındakiler alveollerde 0,1 mikron çapında olanlar ise alveollerden intrakapiller aralığa diffüze olmaktadır. Partikül maddelerin fiziksel özellikleri yanında kimyasal kompozisyonu da sağlık açısından oldukça önemlidir. Partikül maddeler civa, kurşun, kadmiyum gibi ağır metaller ile kanserojenik kimyasalları bünyelerinde bulundurabilmekte ve sağlık üzerinde önemli tehdit oluşturabilmektedirler. Bu zehirli ve kanser yapıcı kimyasallar, nemle birleşerek aside dönüşmektedir. Kurum, uçucu kül, benzin ve dizel araç egzoz partikülleri benzo(a)pyrene gibi kanser yapıcı maddeler içerdiğinden bunların uzun süre solunması kansere sebep olmaktadır.” (Kaynak için Tıklayınız)

Avrupa Birliğinde kabul edilen direktife (Exposure Concentration Obligation) göre atmosferde PM2.5 düzeyinin yasal üst sınırı 20 µg/m³ olmalıdır. Türkiye’nin de kabul ettiği direktife göre bu düzey 2020 yılına kadar belli oranda ve belli hızda olacak şekilde 18 µg/m³ düzeyine indirilmelidir. Türkiye’nin bölgesel güncel PM2.5 düzeylerini görmek için tıklayınız.

Kaynaklar

1. Giles LV, Tebbutt SJ, Carlsten C, et al. The effect of low and high-intensity cycling in diesel exhaust on flowmediated dilation, circulating NOx, endothelin-1 and blood pressure. PLoS One 2018; 13: e0192419.
2. Peretz A, Sullivan JH, Leotta DF, et al. Diesel exhaust inhalation elicits acute vasoconstriction in vivo. Environ Health Perspect 2008; 116: 937–942.
3. Kagawa J. Health effects of diesel exhaust emissions – a mixture of air pollutants of worldwide concern. Toxicology 2002; 181-182: 349–353.
4. Cohen G, Levy I, Yuval, et al. Chronic exposure to traffic- related air pollution and cancer incidence among 10,000 patients undergoing percutaneous coronary interventions: A historical prospective study. Eur J Prev Cardiol 2018; 25: 659–670.
5. Avrupa Birliği ve ABD Çevre Ajansı http://ec.europa.eu/environment/air/quality/standards.htm