Verde e salute nelle scuole: il caso studio di Palermo nell'ambito del progetto Climactions

Introduzione

Con il termine urban health si intende generalmente lo sviluppo di percorsi e strumenti mirati a prevenire e contrastare gli effetti dei cambiamenti climatici sulla salute, con l’obiettivo di promuovere processi consapevoli e sostenibili di rigenerazione urbana.¹

La creazione di ambienti costruiti più sostenibili e lo sviluppo di azioni che influenzano positivamente la salute umana e la qualità della vita possono promuovere ambienti e stili di vita più sani e creare città e società resilienti. La pianificazione può determinare fattori importanti per la salute e l’equità: influenza, infatti, il modo in cui si utilizzano le risorse, la modalità con cui vi si accede, i modelli di utilizzo del suolo, la progettazione dello spazio urbano, gli investimenti nei trasporti, la biodiversità e la natura.

La rapida crescita della popolazione mondiale minaccia la salute degli abitanti nelle grandi città, soprattutto dei più vulnerabili, a causa di molteplici fattori di stress ambientale quali l’inquinamento atmosferico, i rifiuti urbani, gli eventi metereologici estremi, l’inadeguatezza degli spazi e servizi pubblici, il progressivo riscaldamento del pianeta, il rumore del traffico veicolare, l’inquinamento industriale. Gli effetti di questi fattori di stress ambientale contribuiscono ad amplificare l’esistenza di grandi disuguaglianze in campo sanitario e disparità socioeconomiche.² 

A causa della crescente urbanizzazione, c’è un aumentato interesse nell’identificare le esposizioni ambientali che caratterizzano i contesti urbani, come la qualità dell’aria, l’intensità del traffico, la densità familiare, gli spazi naturali e verdi, le alte temperature, le inondazioni. 

L’OMS ha riportato l’enorme divario nel monitoraggio e nella comunicazione degli inquinanti atmosferici³ tra le regioni a basso reddito e le regioni a medio redito. Infatti, conoscere gli effetti positivi sulla salute di molte misure di mitigazione può aiutare ad affrontare le priorità sanitarie globali, ridurre i fattori di rischio per le malattie croniche (per esempio, cardiopatia ischemica e diabete) e diminuire la mortalità respiratoria e cardiovascolare nelle popolazioni fragili come gli anziani e i bambini.

Le malattie si possono prevenire concentrando la nostra attenzione su progettazione, realizzazione e gestione degli ambienti in cui le persone vivono. Per esempio, la promozione degli spazi verdi migliora la qualità dell’aria e mitiga gli effetti del cambiamento climatico nelle città. Aree verdi e giardini decorano gli spazi urbani, svolgono importanti funzioni di termoregolazione del microclima cittadino, migliorano i livelli di umidità, purificazione dell’aria e riduzione dell’inquinamento, contribuendo così al miglioramento della qualità della vita dei cittadini.

Le esposizioni ambientali hanno un ruolo rilevante nell’aumento della prevalenza delle malattie respiratorie e allergiche, in particolare nei bambini, che sono in costante crescita nel loro sviluppo.⁴ I bambini sono più vulnerabili degli adulti, in quanto i loro sistemi respiratorio, immunitario, riproduttivo, nervoso centrale e digerente non sono ancora completamente sviluppati: respirano più aria e a causa delle dimensioni dei bronchi più ridotte e della maggiore frequenza respiratoria fisiologica, dunque i loro tassi di inalazione sono superiori a quelli degli adulti. I bambini, inoltre, consumano più cibo e bevono più acqua: in proporzione al proprio peso corporeo, un bambino consuma più cibo e più acqua rispetto a un adulto.^4,5 In un importante documento, la European Respiratory Society ha affermato che il cambiamento climatico causerà una morbilità respiratoria significativa correlata a un aumento della prevalenza e dell’esacerbazione di malattie respiratorie croniche e un più rapido declino della funzione delle vie respiratorie.⁶ Gli effetti dannosi sulla salute respiratoria saranno causati principalmente dal peggioramento della qualità dell’aria dovuto all’aumento degli inquinanti ambientali, alla maggiore esposizione ai pollini per l’incremento della crescita di molte piante e per le stagioni polliniche anticipate e allungate.⁷ La promozione degli spazi verdi può contribuire a migliorare la qualità dell’aria e a mitigare gli effetti del cambiamento climatico nelle città. L’istruzione è una componente fondamentale nello sviluppo sociale del bambino. I bambini trascorrono fino a 10 ore al giorno del loro tempo quotidiano negli ambienti scolastici, principalmente negli ambienti interni. Aree e spazi verdi sono spesso presenti all’interno delle scuole dell’infanzia e primarie o in zone a esse adiacenti, solitamente adibite ad aree di gioco/ricreazione o attività sportiva degli studenti. La manutenzione di queste aree, con la regolare rimozione delle erbe infestanti e la programmazione della potatura, potrebbe consentire di ridurre il rischio di gravi reazioni allergiche da sovraesposizione allergenica e di garantire una fruizione ottimale e sicura degli spazi scolastici per i soggetti allergici. I meccanismi alla base dell’associazione tra l’esposizione ai fattori ambientali e gli esiti di salute non sono completamente compresi e i suddetti fattori potrebbero agire in modo indipendente o in sinergia.⁸

L’obiettivo del presente studio è stato di valutare gli effetti sulla salute respiratoria e allergica dei bambini di una scuola primaria della città di Palermo a seguito di un intervento di manutenzione dell’area verde adiacente.

Metodi

Disegno

Lo studio è longitudinale di intervento, controllato, non randomizzato. È stato approvato dal Comitato etico locale (Palermo 1, codice: 09/2015) e registrato sulla piattaforma ClinicalTrial.gov (ID: NCT04742179).

Setting e partecipanti

L’intervento di manutenzione e cura delle aree verdi e dei giardini ha interessato uno dei due plessi afferenti alla scuola primaria “F. Orestano” della Città di Palermo. Tutti gli alunni delle classi terze, quarte e quinte (7-11 anni) dei due plessi di scuola primaria del suddetto Istituto sono stati invitati a partecipare allo studio (n. 211). Il plesso San Ciro ha ricevuto l’intervento di manutenzione e cura delle aree verdi e dei giardini interni alla scuola, mentre l’altro plesso (Conte Federico) non ha ricevuto alcun intervento ed è stato considerato come gruppo di controllo.

Lo studio ha previsto tre fasi:

• prima fase: il 14.03.2022, prima dell’intervento, sono stati valutati i sintomi respiratori e allergici negli ultimi 7 giorni tramite un questionario standardizzato somministrato agli alunni, ai genitori e agli insegnanti;
• seconda fase: il 21.03.2022, è stato eseguito l’intervento di manutenzione e cura delle aree verdi e dei giardini del plesso San Ciro. L’intervento ha avuto come oggetto la rimozione e la potatura delle erbe e delle piante potenzialmente infestanti e la lavorazione superficiale del terreno per rendere più fine la terra; la terza fase: l’08.04.2022, dopo due settimane dall’intervento di manutenzione sono stati nuovamente valutati i sintomi respiratori e allergici negli ultimi 7 giorni, sugli stessi alunni, genitori ed insegnanti selezionati nella prima fase. 

Principali misure di outcome

Prima e dopo l’intervento di manutenzione del verde, i bambini hanno completato una versione modificata del questionario SIDRIA (adolescenti), sotto la supervisione di un operatore sanitario. La versione somministrata prima dell’intervento includeva domande relative alle caratteristiche sociodemografiche, storia di attacchi d’asma a scuola (e relative modalità di gestione), presenza di sintomi (28 tipologie) negli ultimi 7 giorni, esposizione a fumo passivo negli ultimi 7 giorni (rilevato attraverso la domanda: «Negli ultimi 7 giorni, qualcuno ha fumato sigarette, sigari o la pipa in tua presenza?») e percezione della qualità dell’ambiente scolastico. La versione somministrata dopo l’intervento includeva le stesse domande relative alla presenza di sintomi negli ultimi 7 giorni, esposizione a fumo passivo negli ultimi 7 giorni e percezione della qualità dell’ambiente scolastico. I 28 sintomi sono stati raggruppati in 5 categorie:

1. cutanei: eruzioni su mani/braccia, eruzioni su viso/collo, eczema, prurito a mani/braccia, prurito a viso collo;

2. oculari: bruciore, prurito, secchezza, sensazione di sabbia negli occhi, rossore, gonfiore;

3. nasali: naso che cola, prurito/irritazione, starnuti, naso chiuso;

4. respiratori: tosse secca, difficoltà di respiro, fischi/sibili, difficoltà di respiro con fischi/sibili;

5. generali: gola secca, mal di gola, sensazione di imminente raffreddore, mal di testa, malessere, stanchezza, brividi di freddo, influenza/febbre, dolori muscolari.

La presenza di sintomi in ciascuna delle 5 categorie prima e dopo l’intervento di manutenzione del verde è stata definita come l’indicazione da parte del bambino di almeno un sintomo tra quelli inclusi in ciascuna categoria.

Analisi statistiche

Le analisi statistiche sono state effettuate sul sottoinsieme di bambini che hanno completato lo studio, rispondendo al questionario sia prima (pre) sia dopo (post) l’intervento di manutenzione del verde (per-protocol analysis). 

Sono state effettuate analisi descrittive delle caratteristiche sociodemografiche degli alunni stratificate per plesso scolastico, utilizzando il test esatto di Fisher per i confronti relativi alle variabili categoriali e il test di Kruskal-Wallis per le i confronti relativi alle variabili quantitative.

La prevalenza delle 5 categorie di sintomi prima dell’intervento è stata confrontata tra i 2 plessi scolastici attraverso il test esatto di Fisher, mentre, per ciascun plesso, l’andamento temporale (pre-post) delle suddette prevalenze prima e dopo l’intervento è stato rappresentato graficamente mediante grafici a barre. In questo caso, la significatività della variazione pre-post è stata valutata attraverso il test di Stuart-Maxwell, un’alternativa al test chi² che tiene conto della natura appaiata dei dati.

L’entità della variazione pre-post della prevalenza dei sintomi è stata confrontata tra i due plessi scolastici attraverso un modello di regressione logistica con intercetta casuale a livello di singolo bambino ed effetti di interazione tempo x plesso. In particolare, la variabile risposta era la presenza/assenza del sintomo, mentre le variabili indipendenti erano il tempo (pre o post), il plesso, il genere, l’età, l’esposizione a fumo passivo (variabile dipendente dal tempo) e l’effetto di interazione tempo x plesso. Gli effetti sono stati espressi in termini di odds ratio (OR) e rispettivi intervalli di confidenza al 95% (IC95%) nel caso degli effetti del primo ordine, come rapporto di OR (ORR) nel caso dell’effetto di interazione. 

Le analisi sono state svolte in R versione 4.0.2 e la significatività statistica è stata definita come un p-value minore di 0,05.

Risultati

Su un totale di 211 alunni, 175 (83%) avevano inizialmente prestato il consenso per partecipare allo studio. Di questi, 33 (19%) lo hanno successivamente ritirato prima di partecipare allo studio, mentre 142 alunni (81%) hanno risposto al questionario prima dell’intervento di manutenzione del verde. Di questi, 132 (93%) hanno completato lo studio rispondendo al questionario anche dopo l’intervento di manutenzione del verde; 66 di loro (50%) erano del plesso San Ciro (intervento), mentre 66 (50%) erano del plesso Conte Federico (no intervento). 

Per quanto riguarda i 10 soggetti persi al follow-up, è da precisare che in questi casi il consenso alla partecipazione allo studio è stato ritirato successivamente alla somministrazione del primo questionario; pertanto, i dati raccolti (come le caratteristiche personali e i sintomi prima dell’intervento di manutenzione del verde) sono divenuti non utilizzabili ai fini delle analisi statistiche. Riguardo ai 69 studenti non reclutati, essi erano in larga maggioranza concentrati all’interno di poche classi (una terza, una quarta e una quinta), in cui i mancati consensi alla partecipazione erano principalmente legati a effetti “a catena” tra i genitori. 

La tabella 1 sintetizza le caratteristiche sociodemografiche degli alunni stratificate per plesso scolastico. Nel plesso San Ciro, gli alunni erano tendenzialmente più grandi rispetto al plesso Conte Federico, con una proporzione maggiore di classi quinte (38% vs 21%). Nel plesso San Ciro, inoltre, vi era una proporzione maggiore di alunni maschi rispetto al plesso Conte Federico (58% vs 41%). Solo pochi alunni (≤5%) hanno riportato di avere avuto attacchi d’asma a scuola, mentre, in entrambi i plessi, il 40%-50% degli alunni ha riportato un’esposizione a fumo passivo negli ultimi 7 giorni, prima e dopo l’intervento.

La tabella 2 mostra il confronto delle prevalenze dei sintomi tra i due plessi prima dell’intervento. La prevalenza prima dell’intervento era più o meno simile per tutti i sintomi, a eccezione dei sintomi respiratori. I sintomi respiratori erano più frequenti nel plesso San Ciro (gruppo treated-intervento) rispetto al plesso Conte Federico (18% vs 5%, p=0,025).

La figura 1 rappresenta l’andamento temporale (pre-post) delle prevalenze dei sintomi prima e dopo l’intervento. Dopo l’intervento è stato osservato un aumento generalizzato della prevalenza dei sintomi. In particolare, nel plesso San Ciro (gruppo treated-intervento) si sono osservati incrementi statisticamente significativi nella prevalenza di sintomi nasali e generali, mentre nel plesso Conte Federico si sono osservati incrementi statisticamente significativi nella prevalenza di sintomi oculari, nasali, respiratori, e generali.

La tabella 3 riporta i risultati del modello di regressione logistica con intercetta casuale. L’esposizione a fumo passivo negli ultimi 7 giorni è risultata associata a un rischio maggiore di avere sintomi cutanei (OR: 2,38), nasali (OR: 2,1), respiratori (OR: 5,47) e generali (OR: 3,07). A conferma di quanto osservato in figura 1, l’incremento pre-post che si è osservato nella prevalenza dei sintomi oculari e respiratori è risultato significativamente maggiore nel plesso Conte Federico rispetto al plesso San Ciro (gruppo treated-intervento) (ORR: 3,93 e ORR:9,54, rispettivamente).

Discussione

Il presente studio ha preso in esame bambini di due plessi di una scuola primaria e ha valutato l’effetto della manutenzione delle aree verdi adiacenti sui sintomi respiratori e allergici. Si è riscontrato un incremento più marcato nella prevalenza dei sintomi oculari e respiratori nel plesso Conte Federico in cui non è avvenuta la manutenzione del verde rispetto al plesso San Ciro in cui è avvenuta la manutenzione. 

Sebbene alcuni studi abbiano riportato un’associazione tra greenness e condizioni allergiche e tra greenness e riacutizzazioni di asma,^9,10 altri studi non l’hanno confermato^11,12. Questi risultati discordanti potrebbero essere legati al diverso tempo di esposizione e alla diversa composizione del tipo di verde valutato dai vari studi. 

Cilluffo et al. hanno messo in evidenza che una bassa esposizione al verde, misurata dall’indice di vegetazione (NDVI), ovvero NDVI≤0,15 (1° quartile), nei bambini che vivono in ambiente urbano è associata a un rischio più elevato di sintomi nasali.¹³ In un altro studio, è stato osservato che l’esposizione al verde entro 100 metri dall’indirizzo di residenza produce un effetto protettivo per il respiro sibilante.¹⁴ Diversamente, i risultati di uno studio su 9 coorti europee hanno fornito evidenza che nei bambini l’esposizione al verde entro 500 metri dall’indirizzo di residenza è associata a un aumento del rischio di sviluppare patologie respiratorie.¹⁵ Il ruolo dell’esposizione al verde nelle malattie respiratorie allergiche nei bambini è dunque ancora controverso.^16,17

Ad oggi, non sono stati effettuati studi per valutare l’effetto della manutenzione del verde sulla salute respiratoria e allergica dei bambini. I risultati preliminari del presente studio hanno fornito nuove informazioni riguardo alla relazione tra la manutenzione delle aree verdi, con la rimozione delle erbe infestanti e la programmazione della potatura, e gli effetti sui sintomi respiratori e allergici nei bambini delle scuole primarie. Dopo l’intervento di manutenzione, è stato osservato un aumento generalizzato della prevalenza dei sintomi. La somministrazione dei questionari è avvenuta tra marzo e aprile, in cui si verifica un incremento della temperatura e della pollinazione. Esiste, infatti, un’associazione tra l’innalzamento della temperatura dell’aria e il periodo di fioritura, con conseguente crescente esposizione e aumento dei sintomi.¹⁸

Tuttavia, questo dato dovrebbe essere supportato dal monitoraggio delle temperature e dei pollini, dati che non sono disponibili agli autori. Dai risultati è comunque evidente il ruolo della gestione della manutenzione del verde come strumento per modificare l’impatto dei sintomi respiratori e allergici.

Un altro dato interessante è sull’effetto dell’esposizione al fumo passivo. Il dato raccolto sulla domanda generica «Negli ultimi 7 giorni, qualcuno ha fumato sigarette, sigari o la pipa in tua presenza?» ha riportato il risultato che l’esposizione al fumo passivo negli ultimi 7 giorni è associata a un rischio maggiore di sintomi cutanei (OR: 2,38), nasali (OR: 2,1), respiratori (OR: 5,47) e generali (OR: 3,07). Questo risultato è in accordo con altri studi pubblicati dove sono stati riportati gli effetti avversi sulle patologie respiratorie infantili in relazione alla durata dell’esposizione al fumo passivo. In uno studio cross-sectional condotto su un campione di 2.150 adolescenti di età 10-17 anni è stata dimostrata un’associazione positiva e significativa tra esposizione a fumo passivo o muffa/umidità e maggior rischio di rinocongiuntivite.¹⁹ Lo studio italiano “Disturbi Respiratori Infanzia e Ambiente” (SIDRIA2) condotto su bambini e adolescenti italiani ha riportato che la presenza di almeno un genitore fumatore è risultata associata a un maggior rischio di disturbi asmatici, con un incremento del rischio al crescere del numero di sigarette fumate dalla madre.²⁰

Limiti dello studio

Questo studio ha alcune limitazioni. La sopravvenuta pandemia di COVID-19 ha determinato l’applicazione di misure urgenti in materia di contenimento e gestione dell’emergenza epidemiologica che hanno determinato un rallentamento delle attività in presenza e portato a una somministrazione del primo questionario a marzo e non a novembre (in cui le condizioni meteo-climatiche e polliniche sono soggette a minori fluttuazioni). Altro limite dovuto alla pandemia di COVID-19 consiste nel non aver sottoposto gli studenti all’esecuzione di prove funzionali respiratorie che avrebbero consentito l’aggiunta di un dato oggettivo a quelli soggettivi da questionario. 

Le informazioni sono state raccolte mediante un questionario che ha introdotto un potenziale recall bias. Tuttavia, il questionario SIDRIA (derivato da quello ISAAC) è uno strumento standardizzato ampiamente somministrato in studi precedenti e, utilizzando outcome di malattie autoriferite (rinite, congiuntivite e sintomi respiratori), potrebbe portare a sovrastime o sottostime dei dati. Altro limite dello studio dipende dal fatto che 69 bambini non hanno aderito al progetto non fornendo i consensi. Tuttavia, i potenziali problemi di confondimento legati alla possibilità che i bambini esclusi potessero avere caratteristiche differenti rispetto agli altri sarebbero attenuati dall’inserimento, nei modelli di regressione, di alcune caratteristiche principali come il genere, l’età, e l’esposizione a fumo passivo, oltre a un effetto casuale utile a tener conto della possibile eterogeneità tra le classi.

Il presente studio fornisce risultati che supportano l’importanza delle aree verdi, ma anche della manutenzione del verde. Sono necessari ulteriori studi per chiarire il ruolo del verde, l’importanza della manutenzione, la durata dell’esposizione, la tipologia del verde e gli effetti sulla salute.

Conclusioni

Le ricadute positive sulla salute di molte misure di mitigazione possono aiutare ad affrontare priorità sanitarie globali, quali la riduzione dell’impatto delle malattie respiratorie e allergiche. Promuovere la salute tramite azioni che sviluppano percorsi interdisciplinari rappresenta uno strumento importante per una valutazione globale delle interconnessioni tra clima e salute, tra vulnerabilità sociali, ambientali, economiche, la qualità degli spazi urbani e la salute. Questi interventi possono contribuire a un cambiamento positivo nella percezione complessiva del rapporto uomo-natura. 

Conflitti di interesse dichiarati: nessuno.

Finanziamenti: Ministero della Salute – CCM 2019 “Adattamento e mitigazione ai cambiamenti climatici: interventi urbani per la promozione della salute – Climactions”. CUP F85J19001810001

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