RELACION ENTRE LA DUREZA DEL AGUA Y LAS CARDIOPATIAS ISQUEMICAS EN COSTA RICA

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1 RELACION ENTRE LA DUREZA DEL AGUA Y LAS CARDIOPATIAS ISQUEMICAS EN COSTA RICA Darner Mora Alvarado: Master en Salud Pública y Licenciado en Microbiología de la Universidad Costa Rica, Director del Laboratorio Nacional de Aguas de Acueductos y Alcantarillados. Carlos Felipe Portugués B.: Bachiller en Gestión Ambiental, Universidad Nacional de Costa Rica Nuria Alfaro Herrera: Licenciada en Química Universidad de Costa Rica Dirección: 450 metros norte del Templo Católico de Tres Ríos, La Unión, Cartago, Costa Rica. Teléfonos ó , Telefax INTRODUCCION Las enfermedades cardiovasculares constituyen una de las primeras causas de muerte en el mundo. (1) En Costa Rica, los ataques cardiacos son la principal causa de mortalidad. (2) En 1998, un promedio de seis costarricenses fallecieron diariamente por estos padecimientos (3), de los cuales más del 50% fueron causados por infarto agudo del miocardio (IAM) y un 25% por otras isquemias del corazón (OIC). En ambas afecciones el flujo sanguíneo se interrumpe o disminuye, generalmente por la obstrucción de una arteria coronaria, impidiendo el acceso de oxígeno al músculo cardiaco (IAM); en el caso de las OIC, la obstrucción se puede ocasionar en una arteria periférica, o debido a enfermedades como la insuficiencia coronaria o enfermedad arterosclerótica del corazón. (4) Actualmente, se conocen diversos factores de riesgo para la aparición de estos males como son los hábitos alimentarios, el fumado, status económico, peso corporal y el estrés. En las últimas décadas, se ha establecido la hipótesis de que el desequilibrio de los oligoelementos en el organismo podría estar relacionados con la etiología de las enfermedades cardiovasculares. (5) A finales de 1999 Peter Libby, director de Medicina de la Universidad de Harvard, indicó que el IAM es causado por la acumulación de sedimentos en la pared de los vasos sanguíneos, y por una reacción inflamatoria que altera la biología de la pared de la arteria y puede hacer que la placa sufra una ruptura ; dicho proceso es semejante al de corrosión e incrustación de las tuberías de los acueductos. (6) En este mismo sentido, se ha estudiado el posible efecto del contenido de oligoelementos y la presencia de cardiopatías isquémicas, observándose que existe una asociación inversa con la dureza del agua, provocada por los carbonatos de calcio (CaCO 3 ) y magnesio (MgCO 3 ). (7,8) El Calcio (Ca) se ha señalado como un factor cardioprotector, que resulta beneficioso en la reducción de los riesgos que preceden eventos cardiovasculares (9,10), al igual que el (11,12,13, 14) magnesio (Mg). En Costa Rica, nuestro grupo de investigadores demostró que el consumo prolongado de aguas, en cantones con contenidos 1

2 inferiores a 60mg/L y 30mg/L de CaCO 3 y MgCO 3, respectivamente, tienen en promedio mayores tasas/ de IAM y OIC. (15,16) En razón de lo anterior, y debido a que las anteriores investigaciones realizadas en Costa Rica evalúan sus papeles por separado, se realiza la presente investigación, con el objetivo de analizar en forma conjunta su influencia sobre las cardiopatías isquémicas del corazón, específicamente IAM y OIC. 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General Estudiar la posible relación entre la dureza del agua para consumo humano, distribuida por cantones, con las tasas/ de egresos hospitalarios por IAM y OIC, durante el trienio 1994, 1995 y Objetivos Específicos Describir el papel del Ca y el Mg en el funcionamiento del organismo, específicamente en el sistema cardiovascular. Determinar las tasas de egresos hospitalarios por habitantes de IAM y OIC, para el trienio , en los 81 cantones del país. Analizar los contenidos cantonales promedio de dureza total en el agua. Establecer los intervalos de clase de los contenidos de dureza total (CaCO 3 + MgCO 3 ), para aguas blandas, moderadamente duras, duras y muy duras. Realizar una distribución de frecuencias, utilizando los intervalos de clase propuestos para la dureza total, de las tasas/ de IAM y OIC en cada cantón. Determinar el promedio y desviación estándar de las tasas/ de IAM y OIC, del grupo de cantones ubicados en cada intervalo. Realizar un análisis estadístico, entre los promedios de las tasas por IAM y OIC, de cada grupo de cantones. 3. METODOLOGIA Para cumplir con los objetivos antes mencionados, se realizan los siguientes pasos: 2

3 3.1 Tipo de Investigación. El presente estudio es de tipo epidemiológico-ecológico, analítico y retrospectivo, porque busca demostrar una posible relación entre los promedios de dureza total, de las diferentes fuentes de agua usadas en cada cantón, con las tasas promedio de IAM y OIC. 3.2 El papel del Ca y Mg en el funcionamiento cardiovascular. La descripción del papel del Ca y el Mg en el funcionamiento (17, 18, cardiovascular, se realiza por medio del estudio de la bibliografía disponible. 19, 20, 21) 3.3 Definición del aporte de dureza total en los ACH. Los cálculos de los contenidos de dureza total (CaCO3+MgCO3) en las ACH, se obtuvieron por medio de un estudio previo realizado por nuestro grupo de investigadores, publicado con el título Caracterización y Distribución por Cantones de la Dureza del Agua en las Fuentes Utilizadas para Consumo Humano en Costa Rica (22) (Ver Tabla 4 y Figura 1). 3.4 Tasas promedio por cantón de IAM y OIC. Para determinar las tasas promedio de egresos hospitalarios por IAM y OIC en cada cantón, se usaron los datos disponibles en la Sección Información Biomédica de la CCSS de los años y (23) Dichos datos se sumaron y dividieron entre la población cantonal, multiplicándose por Clasificación del agua con respecto a la dureza total La OMS clasifica la dureza del agua con base a las concentraciones de CaCO 3, sin tomar en consideración el MgCO 3. Estudios realizados por nuestro grupo de trabajo demostraron que, en forma general, los contenidos de CaCO 3 (24) duplican los niveles de MgCO 3. En razón de lo anterior, la clasificación de la dureza total del agua de bebida, se presenta en la Tabla 1, la cual se obtiene de la suma de los intervalos utilizadas para Cay Mg. Tabla 1. Clasificación de la Dureza del Agua Concentración de Dureza Tipo Total (mg/l) 0 90 Blanda Medianamente dura Dura >270 Muy dura Clasificación 3

4 3.6 Distribución de Frecuencias Utilizando los intervalos de clase de los diferentes tipos de dureza total, se ubicaron los cantones de acuerdo a la concentración de dureza total promedio. Luego, se calcularon las tasas promedio/ de IAM y OIC de cada intervalo. 3.7 Análisis Estadístico Agrupados los promedios de las tasas/ de egresos hospitalarios de IAM y OIC de los cantones, se realizó un análisis de varianza entre grupos al 95% de confianza (25,26), con el objetivo de determinar si existe diferencia estadística significativa entre ellos. 3.8 Análisis de Laboratorio. La determinación de la dureza total en las aguas, se obtuvo siguiendo los procedimientos de Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. (27) 4. ANALISIS DE RESULTADOS 4.1 El Calcio. El Calcio (Ca) es el catión divalente más abundante en el organismo humano, que aporta cerca de 1.5 a 2.0% del peso total. Es responsable de funciones estructurales que afectan el esqueleto y los tejidos blandos; además, juega un papel importante en la transmisión neuromuscular de estímulos químicos y eléctricos, la secreción celular y la coagulación de la sangre. Más del 99% se encuentra en el esqueleto. Debido a su función en la transmisión neuromuscular ejerce un papel importante en la contracción muscular, aumentando la amplitud del latido cardiaco a medida que su concentración se eleva. Los niveles séricos se asocian a una prolongación del espacio QT, así como a una mayor predisposición a las arrítmicas y a la muerte por IAM. Diferentes estudios a nivel mundial demuestran una relación inversa entre la ingesta de Ca y la tensión arterial. 4.2 El Magnesio El Magnesio (Mg) tiene un papel esencial en la contracción y relajación muscular, mejorando la salud cardiovascular. Interviene en al menos 300 pasos enzimáticos del metabolismo intermedio; se encuentra en un 60 a 65% en los huesos, 27% en los músculos, de 6 a 7% en otras células y 1% en los líquidos extracelulares. Entre el Ca y el Mg existe interdependencia y a veces competición en el músculo liso vascular. Si se duplican de forma aguda las concentraciones séricas de Mg se produce hipotensión y aumento del flujo sanguíneo renal, provocando la liberación de prostaglandinas a partir del 4

5 endotelio, inhibiéndose la agregación plaquetaria y disminuyendo el riesgo de formación de coágulos sanguíneos. Diferentes estudios vinculan al Mg como un factor protector contra las cardiopatías isquémicas. 4.3 Distribución de Frecuencias. En la Tabla 2 se presentan los resultados de distribución de frecuencias de los cantones, en concordancia con los intervalos de dureza total y las tasas promedio de IAM y OIC. Tabla 2. Distribución de Frecuencias por Intervalos de Clase de Dureza Total en el Agua vs las Tasas Promedio/ de IAM y OIC Concentración de Número de Tasas promedio/ Dureza Total Cantones IAM OIC (mg/l) X DS X DS ,20 13,81 77,26 41, ,00 10,91 63,44 36, ,46 3,78 54,06 11,55 Nota: Los cantones con aguas blandas (<90mg/L de dureza total) se ubican, en forma general, en el interior del país. X = promedio aritmético DS = Desviación estándar 4.4 Análisis Estadístico En el gráfico 1 se presentan los promedios de las tasas/ de IAM y OIC, en los tres intervalos definidos, cuyos promedios nacionales de egresos hospitalarios son de y 72.0 respectivamente. Como se observa, existe una relación inversa entre las tasas promedio de esta patología con respecto a las concentraciones de dureza total; es decir, entre mayor sean los contenidos de dureza total menores son las tasas promedio de IAM. Entre el intervalo de 0-90mg/L y el de mg/L, existe una diferencia de 11,20 puntos (33%). Dicha diferencia, al aplicar el análisis de varianza entre grupos al 95% de confianza, es estadísticamente significativa, lo que sugiere que la dureza del agua de bebida es un factor protector contra las cardiopatías isquémicas. En el caso de las OIC se observa una tendencia semejante a la presentada en los IAM. La diferencia entre el intervalo de 0-90 y mg/ es de 13,82 puntos (18 %). Sin embargo, al aplicar el análisis de varianza entre grupos la diferencia no es estadísticamente significativa, lo cual se puede deber a varios factores como: a) La dispersión de los datos sobre las tasas/ de las OIC de cada grupo de cantones. 5

6 b) El tamaño de las desviaciones estándar de cada grupo o intervalo. c) La multicausalidad y variedad de afecciones que agrupa el término Otras Isquemias del Corazón. En la Tabla 3, se presentan los resultados del análisis de varianza entre grupos al 95% de confianza. Tabla 3. Análisis de Varianza entre Grupos: Infarto Agudo de Miocardio y Otras Isquemias del Corazón vs la Dureza Total en el Agua de Bebida. Patología Intervalos F. F. Tabular Diferencia Estadística Calculada Si No IAM 1, 2 y 3 8,13 3,1 X OIC 1, 2 y 3 0,27 3,1 X Nota: El intervalo 1 = 0 90mg/L de dureza total. El intervalo 2 = mg/L de dureza total. El intervalo 3 = mg/L de dureza total. En los IAM se rechaza la Ho (Hipótesis nula), debido a que las tasas promedio no son iguales, lo que indica que la diferencia observada no se debe al azar. Con respecto a los OIC no se rechaza Ho, por lo que la diferencia observada se puede deber al azar. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones. Los resultados demuestran una relación inversa entre la prevalencia de IAM y OIC y el consumo de agua con diferentes grados de dureza total en Costa Rica. Dichos resultados ratifican lo indicado por varias investigaciones a nivel mundial. La diferencia entre los promedios de las tasas/ de los egresos de IAM, en el grupo de cantones con concentraciones menores a 90mg/L de dureza total con respecto a los otros grupos, es estadísticamente significativa con un 95% de confianza. En el caso de OIC la tendencia observada es semejante; sin embargo, en el análisis de varianza entre grupos no se demuestra una diferencia significativa entre las tasas promedio. Por último, tanto la presente investigación como el estudio sobre la relación entre el consumo de agua con niveles de CaCO 3 superiores a 120mg/L, y la prevalencia de Cálculos de vías urinarias (28), demuestran que el consumo de oligoelementos como el CaCO 3 por medio de ACH debe realizarse en forma equilibrada; de lo contrario su exceso puede causar cálculos renales y su 6

7 escasez podría no aportar el suficiente CaCO 3 para proteger contra las cardipatías isquémicas. De los diferentes estudios realizados se desprende la hipótesis de que el consumo óptimo de esta sal se dá en aguas con concentraciones de CaCO 3 entre 61 a 120mg/L. 6. RECOMENDACIONES Debido a la multicausalidad de las cardiopatías isquémicas, los resultados y conclusiones de esta investigación deben analizarse con cuidado e interpretarse como un valioso aporte a la ciencia; sin embargo, se debe continuar con estudios de mayor rigurosidad epidemiológica, con el objetivo de demostrar el verdadero papel del consumo prolongado de aguas, con diferentes grados de dureza, sobre el proceso de salud y enfermedad del ser humano. De los resultados de las diferentes investigaciones realizadas por nuestro grupo de trabajo, se recomienda: a) Tomar ACH con concentraciones de dureza total entre 91 a 180mg/L (moderadamente duras), que le permita la ingesta prolongada en el ACH de factores protectores contra las cardiopatías isquémicas, pero que no tengan exceso de CaCO 3 (>120mg/L) para favorecer la producción de cálculos renales. b) La recomendación de la ingesta óptima, tanto para CaCO 3 como MgCO 3 en las ACH, debe ser entre 60 y 120 mg/l para el primero y entre 31 y 60 mg/l para el segundo. 7

8 GRAFICO 1. CARDIOPATIAS ISQUEMICAS: RELACION ENTRE LAS TASAS PROMEDIO DE EGRESOS HOSPITALARIOS Y LA DUREZA TOTAL EN LAS A.C.H. DE COSTA RICA - PERIODO ,261 TASA POR HABITANTES ,201 23,002 63,445 54,060 21, INFARTO AGUDO DE MIOCARDIO OTRAS ISQUEMIAS DE CORAZON NOTA: En Costa Rica la tasa promedio/ habitantes de Infarto Agudo de Miocardio es de y la de Otras Isquemias de Corazón es de

9 FIGURA 1. CLASIFICACION DE LA DUREZA TOTAL POR CANTONES EN LAS AGUAS PARACONSUMO HUMANO EN COSTA RICA 12

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