Журнал «Медицина неотложных состояний» Том 19, №6, 2023

Актуальність. Незважаючи на офіційну заяву ВООЗ про закінчення пандемії COVID-19, ризик епідемічних підйомів захворюваності залишається через активну циркуляцію збудника інфекції та його мутацію. Соціальні, природні, екологічні та інші чинники можуть сприяти поширенню COVID-19. Забруднювачі атмосферного повітря є вкрай небезпечними для людини, а суміш аерозолів та частинки пилу у повітрі можуть слугувати факторами передачі вірусу SARS-CoV-2. Мета дослідження: виявлення впливу забруднювачів атмосферного повітря на тяжкість перебігу COVID-19 у Харкові. Матеріали та методи. Оцінку впливу екологічних факторів на прояви епідемічного процесу COVID-19 проводили протягом 425 днів. Було вивчено 16 723 випадки госпіталізованих, 1883 летальних та 15 146 підтверджених випадків COVID-19 різних вікових груп. Щодня в середньому було 4663 активні випадки. Статистичний аналіз оцінки впливу екологічних факторів на захворюваність на COVID-19 з різним ступенем тяжкості проводили за допомогою непараметричного критерію Краскела — Уолліса у програмному пакеті IBM SPSS Statistics, а перевірку нормальності закону розподілу — за критерієм Колмогорова — Смірнова. Для деяких допоміжних обчислень і побудови графіків використовували засоби табличного процесора Microsoft Office Excel 2016. Результати. Встановлено вплив діоксиду сірки, діоксиду азоту, оксиду азоту, сірководню, фенолу, сажі та формальдегіду на захворюваність на COVID-19 з різною тяжкістю перебігу інфекції при інкубаційних періодах 3–4 дні, 6–7 днів та 10–14 днів. Найбільш суттєвий вплив високих концентрацій діоксиду азоту, оксиду азоту та формальдегіду виявлено на активні, підтверджені, госпіталізовані та летальні випадки COVID-19. Водночас збільшення активних випадків COVID-19 спостерігалося при зростанні концентрацій діоксиду сірки та сірководню, а високі концентрації фенолу та сажі чинили вплив на тяжкі форми перебігу. Висновки. Забруднення атмосферного повітря може сприяти поширенню COVID-19 та призводити до тяжких форм перебігу, що необхідно враховувати при прогнозуванні захворюваності на різних рівнях (національному, регіональному, локальному) проведення епідеміологічного нагляду. Для встановлення причинно-наслідкових зв’язків між захворюваністю на COVID-19 та забруднювачами атмосферного повітря необхідно проводити подальші дослідження, беручи до уваги вплив соціальних та природних факторів.

Background. Despite the official statement by the World Health Organization regarding the end of coronavirus disease (COVID-19) pandemic, the risk of an epidemic rise in morbidity remains due to the active circulation of the pathogen and its mutation. Social, natural, environmental, and other factors can contribute to the spread of COVID-19. Air pollutants are extremely dangerous for humans, and a mixture of aerosols and dust particles in the air can serve as factors for the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 transmission. So, the purpose of the study was to reveal the impact of air pollutants on COVID-19 severity in Kharkiv. Materials and methods. The influence of environmental factors on the manifestations of COVID-19 epidemic was assessed for 425 days. 16,723 cases of hospitalizations, 1,883 deaths, and 15,146 confirmed cases of COVID-19 in various age groups were studied. There were on average 4,663 active cases every day. Statistical analysis on assessing the impact of environmental factors on COVID-19 morbidity with different degrees of severity was performed using the non-parametric Kruskal-Wallis test in the IBM SPSS Statistics software package, and the normality of the distribution was checked using the Kolmogorov-Smirnov test. Microsoft Office Excel 2016 spreadsheet tools were used for some auxiliary calculations and graphing. Results. The influence of sulfur dioxide, nitrogen dioxide, nitrous oxide, hydrogen sulfide, phenol, soot, and formaldehyde on COVID-19 morbidity in different severity of infection course with incubation periods of 3–4, 6–7, and 10–14 days was revealed. The effect of high concentrations of nitrogen dioxide, nitrogen oxide, and formaldehyde was most significant on active, confirmed, hospitalized, and fatal cases of COVID-19. At the same time, a rise in active cases of COVID-19 was observed with increasing concentrations of sulfur dioxide and hydrogen sulfide, and high concentrations of phenol and soot had an impact on severe forms. Conclusions. Air pollution can contribute to the spread of COVID-19 and lead to its severe forms, which should be considered when predicting morbidity at different levels (national, regional, local) of epidemiological surveillance. Further research is needed to reveal causal relationships between the incidence of COVID-19 and air pollutants, considering the influence of social and natural factors.

тяжкість перебігу; госпіталізовані; летальні випадки; COVID-19; забруднювачі атмосферного повітря

severity of the course; hospitalized people; fatal cases; COVID-19; air pollutants

1. WHO: COVID-19 Weekly Epidemiological Update. Edition 144. Available from: https://www.who.int/publications/m/item/weekly-epidemiological-update-on-covid-19---25-may-2023.
2. Hsiang S., Allen D., Annan-Phan S., et al. The effect of large-scale anti-contagion policies on the COVID-19 pandemic. Nature. 2020. 584. 262-267. doi: 10.1038/s41586-020-2404-8.
3. Flaxman S., Mishra S., Gandy A., et al. Estimating the effects of non-pharmaceutical interventions on COVID-19 in Europe. Nature. 2020. 584. 257-261. doi: 10.1038/s41586-020-2405-7. 
4. Lou F., Li M., Pang Z., et al. Understanding the Secret of SARS-CoV-2 Variants of Concern/Interest and Immune Escape. Front. Immunol. 2021. 12. 744242. doi: 10.3389/fimmu.2021.744242. 
5. Cui Y., Zhang Z.F., Froines J., et al. Air pollution and case fatality of SARS in the People’s Republic of China: an ecologic study. Environ. Health. 2003. 2. 15. doi: 10.1186/1476-069X-2-15. 
6. Austin W., Carattini S., Gomez-Mahecha J., Pesko M.F. The effects of contemporaneous air pollution on COVID-19 morbi-
7. dity and mortality. J. Environ. Econ. Manag. 2023. 119. 102815. doi: 10.1016/j.jeem.2023.102815. 
8. Lai A., Chang M.L., O’Donnell R.P., et al. Association of COVID-19 transmission with high levels of ambient pollutants: initiation and impact of the inflammatory response on cardiopulmonary disease. Sci. Total Environ. 2021. 779. 146464. doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.146464. 
9. Franza L., Cianci R. Pollution, Inflammation, and Vaccines: A Complex Crosstalk. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2021. 18(12). 6330. doi: 10.3390/ijerph18126330. 
10. Buck J.C., Weinstein S.B. The ecological consequences of a pandemic. Biol. Lett. 2020. 16(11). 20200641. doi: 10.1098/rsbl.2020.0641. 
11. Dantas G., Siciliano B., França B.B., et al. The impact of COVID-19 partial lockdown on the air quality of the city of Rio de Janeiro, Brazil. Sci. Total Environ. 2020. 729. 139085. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139085. 
12. Xu K., Cui K., Young L.H., et al. Impact of the COVID-19 event on air quality in Central China. Aerosol Air Qual. Res. 2020. 20. 915-929. doi: 10.4209/aaqr.2020.04.0150. 
13. Mahato S., Pal S., Ghosh K.G. Effect of lockdown amid COVID-19 pandemic on air quality of the megacity Delhi, India. Sci. Total Environ. 2020. 730. 139086. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139086. 
14. Tobías A., Carnerero C., Reche C., et al. Changes in air quality during the lockdown in Barcelona (Spain) one month into the SARS-CoV-2 epidemic. Sci. Total Environ. 2020. 726. 138540. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138540. 
15. Silva A.C.T., Branco P.T.B.S., Sousa S.I.V. Impact of COVID-19 Pandemic on Air Quality: A Systematic Review. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2022. 19(4). 1950. doi: 10.3390/ijerph19041950.
16. Про запобігання поширенню на території України гострої респіраторної хвороби COVID-19, спричиненої коронавірусом SARS-CoV-2: Постанова Кабінету Міністрів України 
17. № 215 від 16.03.2020 р. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/215-2020-%D0%BF#Text. 
18. Про встановлення карантину та запровадження обмежувальних протиепідемічних заходів з метою запобігання поширенню на території України гострої респіраторної хвороби COVID-19, спричиненої коронавірусом SARS-CoV-2: Постановa Кабінету Міністрів України від 09.12.2020 № 1236. Available from: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1236-2020-%D0%BF#Text. 
19. Katoto P.D.M.C., Brand A.S., Bakan B., et al. Acute and chronic exposure to air pollution in relation with incidence, prevalence, severity and mortality of COVID-19: a rapid systematic review. Environ. Health. 2021. 20(1). 41. doi: 10.1186/s12940-021-00714-1. 
20. Національна служба здоров’я України. Available from: https://nszu.gov.ua/. 
21. Landrigan P.J., Fuller R., Acosta N.J.R., et al. The Lancet Commission on pollution and health. Lancet. 2018. 391(10119). 462-512. doi: 10.1016/S0140-6736(17)32345-0. 
22. Gao Y.D., Ding M., Dong X., et al. Risk factors for severe and critically ill COVID-19 patients: A review. Allergy. 2021. 76(2). 428-455. doi: 10.1111/all.14657. 
23. Leung J.M., Niikura M., Yang C.W.T., Sin D.D. COVID-19 and COPD. Eur. Respir. J. 2020. 56(2). 2002108. doi: 10.1183/13993003.02108-2020. 
24. Riga O., Korsunov V., Penkov A., et al. Severe and critical COVID-19 in children: a simple single-center, cross-sectional study. Pediatr. Polska. 2021. 96(4). 231-237. doi: 10.5114/polp.2021.112396. 
25. Zhu Y., Xie J., Huang F., Cao L. Association between short-term exposure to air pollution and COVID-19 infection: Evidence from China. Sci. Total Environ. 2020. 727. 138704. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138704. 
26. Hernandez Carballo I., Bakola M., Stuckler D. The impact of air pollution on COVID-19 incidence, severity, and mortality: A systematic review of studies in Europe and North America. Environ. Res. 2022. 215(1). 114155. doi: 10.1016/j.envres.2022.114155. 
27. Maleki M., Anvari E., Hopke P.K., et al. An updated systematic review on the association between atmospheric particulate matter pollution and prevalence of SARS-CoV-2. Environ. Res. 2021. 95. 110898 doi: 10.1016/j.envres.2021.110898. 
28. Coccia M. Factors determining the diffusion of COVID-19 and suggested strategy to prevent future accelerated viral infectivity similar to COVID. Sci. Total Environ. 2020. 729. 138474. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138474. 
29. Podavalenko A.P., Malysh N.G., Kuzmenko O.V., et al. Influence of Meteorological Factors on COVID-19 Incidence in the Conditions of Ukraine. Bangladesh J. Med. Sci. 2023. 22(2). 385-391. doi: 10.3329/bjms.v22i2.65000. 
30. Liu H.-Y., Dunea D., Iordache S., Pohoata A. A Review of Airborne Particulate Matter Effects on Young Children’s Respiratory Symptoms and Diseases. Atmosphere. 2018. 9(4). 150. doi: 10.3390/atmos9040150.
31. Balmes J.R. Do We Really Need Another Time-Series Study of the PM2.5-Mortality Association? NEJM. 2019. 381(8). 774-776. doi: 10.1056/NEJMe1909053. 
32. Setti L., Passarini F., De Gennaro G., et al. SARS-Cov-2RNA found on particulate matter of Bergamo in Northern Italy: First evidence. Environ. Res. 2020. 188. 109754. doi: 10.1016/j.envres.2020.109754. 
33. Ogen Y. Assessing nitrogen dioxide (NO2) levels as a contributing factor to coronavirus (COVID-19) fatality. Sci. Total Environ. 2020. 726. 138605. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138605. 
34. Cazzolla Gatti R., Velichevskaya A., Tateo A., et al. Machine learning reveals that prolonged exposure to air pollution is associated with SARS-CoV-2 mortality and infectivity in Italy. Environ. Pollut. 2020. 267. 115471. doi: 10.1016/j.envpol.2020.115471. 
35. Copat C., Cristaldi A., Fiore M., et al. The role of air pollution (PM and NO2) in COVID-19 spread and lethality: A systematic review. Environ. Res. 2020. 191. 110129. doi: 10.1016/j.envres.2020.110129.