보스턴대학 조지 오코너(George T. O'Connor)교수는 Journal of Allergy and Clinical Immunology(2008; 121: 1133-1139. e1)에서 대기오염 물질 농도가 단기간에 급증하면 중등도∼중증 천식을 가진 도시지역 어린이에서 폐기능 저하, 호흡기 증상, 결석을 일으킨다고 밝혔다.
오코너 교수는 “원인으로 보이는 오염물질을 확실히 발견할 수는 없었지만 이산화질소(NO2)와 관련성이 나타났다는 점에서 자동차 배기가스 등 여러 성분이 천식 아동에 호흡기 증상을 일으킬 가능성이 있다”고 설명했다.
현재 미국에서는 국가환경 대기질기준(NAAQS) 보다 낮은 대기오염 물질농도에서도 천식 아동의 건강에 나쁜 영향을 주는 것으로 나타났다.
오코너 교수가 분석한 데이터는 보스턴에서 시애틀까지 미국 7개 도시의 5~12세 지속성 천식 아동 861명을 대상으로 한 것이었다.
대상 아동은 2년간 2주에 걸쳐 1일 2회 폐기능검사를 6개월마다 실시해 천식 증상 관련 데이터를 2개월마다 수집했다.
각 도시의 1일 오염물질 측정치는 미환경보호국(EPA)에서 입수했다.
단일 오염물질 모델에서는 NO2, 이산화유황, 2.5μm 이하의 미세입자상물질(particulate matter; PM2.5)의 5일간 평균 농도가 높을수록 1초량(FEV1.0)과 최대 호기유량(PEFR)으로 평가한 폐기능이 유의하게 낮았다.
이산화질소, 오존(O3), PM2.5가 포함된 3종류의 오염물질 모델에서는 고농도의 오염물질이 독립적으로 폐기능을 저하시켰다.
교수에 따르면 이산화질소, 오존, PM2.5 농도가 높으면 천식으로 결석할 가능성이 높다.
한편 최대 호기유량과 관련한 3종류의 오염물질 모델에서는 이산화질소와 오존의 5일간 평균농도가 높으면 최대 호기유량이 유의하게 낮고, 상호 독립적인 관련성이 나타났다.
아울러 고농도 이산화질소와 천식 증상도 관련했다.
중요한 점은 오염물질의 5일간 평균 농도와 폐기능 저하 사이에 나타난 관련성은 1일 평균 농도와는 무관하다는 사실이다.
오코너 교수는 이러한 사실에 근거해 “흡입한 오염물질이 하기도에 영향을 주려면 적어도 1일 이상의 노출이 필요할 것”이라고 설명했다.
교수는 또 “이번 데이터는 대기오염 물질농도와 폐기능 및 이산화질소와 천식 증상 사이에 시간적 관련성이 있음을 보여준다”면서 특정 3개 오염물질 모델에서는 이산화질소가 20.4ppb 증가할 경우 천명 또는 기침을 동반하는 일수의 상대적 위험은 1.24이며, 이는 증상 동반 일수가 24% 증가하는 것이라고 설명했다.
그러나 다른 3종류의 오염물질 모델에서는 1초량의 예상치보다 평균 1.09% 낮은 수치를 보였다고 한다.
지금까지 연구에서는 입자상물질이 증가하면 대기오염 이후 심폐성 사망률과 입원이 증가하고, 오염도가 높아진 후에는 천식과 관련한 응급진찰이 증가하는 것으로 나타났다.
아울러 건강한 어린이와 천식 어린이 양쪽에서 고농도의 입자상물질에 노출됐거나 고농도의 오존에 노출된 후에는 호흡기증상과 폐기능저하가 단기간이 증가하는 것으로 나타났다.