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Siamo ciò che respiriamo Qualità dell'aria e salute dei bambini

Abstract

Le sfide in termini di salute globale poste dalla prima metà del ventunesimo secolo hanno imposto un cambiamento di pro-spettive di ciò che erano inizialmente stati definiti gli Obietti-vi di sviluppo del millennio (Millennium Development Goals o MDGs) e successivamente rivisitati come Obiettivi di svi-luppo sostenibile (Sustainable Development Goals o SGDs) [1]. Il terzo obiettivo in particolare [Figura 1], che definisce i termini in cui salute e benessere possano essere dei beni ac-cessibile a tutti, pone un particolare accento sulle condizioni che riguardano l'infanzia. La "costruzione" di un bambino Accanto alla riduzione della morbidità e mortalità sotto i cin-que anni di vita e il diritto all'accesso alle cure, viene eviden-ziata la necessità che i bambini crescano in un ambiente con-sono, privo di elementi nocivi che possano impattare sulla cre-scita e sullo sviluppo psicofisico. In quest'ottica, e superando il concetto di salute basata sulla sola assenza di malattia, diventa necessario individuare quali sono i fattori che possono alterare il sano sviluppo di un orga-nismo in crescita. I bambini quindi non possono che essere la somma di tutti i fattori che contribuiscono al processo che li porta a diventare individui adulti. Ogni mattone che va a costruire l'organismo completo ha un suo peso specifico e influenza, come in un castello di carte, tutta l'armonia dell'insieme. Tra gli altri, il miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie, l'introduzione della cam-pagne vaccinali, l'accesso universale alle cure, il miglioramen-to della qualità dell'alimentazione, l'introduzione dell'educa-zione all'attività motoria e fisica e l'accesso ad ambienti cul-turalmente stimolanti sono elementi che hanno contribuito negli ultimi decenni a migliorare in termini generali la qualità della vita e della salute dei bambini [2-3], così come le attività di educazione sanitaria in contesti scolastici e non [4-5]. Il mosaico tuttavia non si può comporre se non si tiene in con-siderazione l'elemento ambiente, e in particolare la qualità dell'aria che i bambini respirano. La respirazione è uno dei processi che hanno reso possibile la vita sul pianeta Terra. I gas e gli elementi chimici che compon-gono l'aria, così come le particelle che viaggiano in sospensio-ne in essa, sono essi stessi mattoni che quotidianamente con-sentono all'individuo-e al bambino in particolare-di vivere e svilupparsi. Se gli alimenti si trasformano in proteine, strutture cellulari e tessuti, l'aria respirata diventa il carburante che consente alla macchina di funzionare. Contestualmente, qualunque impu-rità in grado di far inceppare il processo presente nell'aria può determinare gravi conseguenze sulla salute e sullo sviluppo del bambino. Cresco come respiro: qualità dell'aria, salute e malattia In un recentissimo articolo [6], Gonzales e Whalen (Texas Children's Hospital, Baylor College of Medicine, Houston, TX) analizzano lo stato dell'arte in termini di salute e quali-tà dell'aria, sottolineando alcuni dei problemi principali che possono colpire bambini esposti a inquinamento ambientale. Il problema è di massimo interesse dal momento che le fonti di inquinamento che possono impattare sulla qualità dell'aria sia all'esterno che all'interno degli edifici sono molteplici [Figu-ra 2] e le peculiarità degli aspetti fisiologici, comportamentali e sociali dei bambini rendono questa categoria estremamente esposta agli agenti inquinanti aerei [7], molto più della contro-parte adulta della popolazione. L'esposizione a una scarsa qualità dell'aria è stata associata a diversi possibili effetti negativi sulla salute tra cui i più stu-diati sono gli apparati cardiovascolare e polmonare, il sistema nervoso, il sistema neurologico e il sistema endocrino. Un crescente numero di evidenze scientifiche mostra una stret-ta correlazione tra sviluppo di tumori e inquinamento atmosfe-rico e tra sviluppo di processi infiammatori e stress ossidativo. In aggiunta lo stesso sviluppo fetale può essere fortemente compromesso dal tipo di sostanze inalate durante la gravi-danza, con risultati che possono portare anche all'aborto in selezionante circostanze. Un'ulteriore criticità riguarde-rebbe l'effetto che alcune so-stanze presenti nell'aria avreb-bero sulla lunghezza dei telo-meri, e nella duplicazione del DNA: alcuni studi [8-9] mo-strerebbero un accorciamen-to dei telomeri già in bambini in età scolare esposti cronica-mente a inquinamento dell'a-ria. A esso si assocerebbero cambiamenti epigenetici ca-paci di influenzare la funzio-ne mitocondriale e in genera-le il processo di sviluppo del feto e successivamente del bambino. In generale ogni tessuto in crescita, e in particolare il si-stema nervoso centrale, pos-sono essere colpiti dagli ef-fetti degli agenti inquinanti contenuti nell'aria, aumen-Figura 1. Obiettivi per lo sviluppo sostenibile come indicati dalla road map pubblicata dalle Nazioni Unite [12].
QUADERNI ACP 2/2022 64 OSSERVATORIO INTERNAZIONALE
Siamo ciò
che respiriamo
Qualità dell’aria
e salute dei bambini
Fabio Capello
UO Pediatria Territoriale, Dipartimento Cure Primarie,
AUSL Bologna
Le sfide in termini di salute globa le poste da lla prima metà del
ventunesimo secolo hanno imposto un cambiamento di pro-
spettive di ciò che erano inizialmente stati definiti gli Obietti-
vi di sviluppo del millennio (Millennium Development Goals
o MDGs) e successivamente rivisitati come Obiettivi di svi-
luppo sostenibile (Sustainable Development Goals o SGDs)
[]. Il terzo obiettivo in particolare [], che definisce i
termini in cui salute e benessere possano essere dei beni ac-
cessibile a tutti, pone un particolare accento sulle condizioni
che riguardano l’infanzia.
La “costruzione” di un bambino
Accanto alla riduzione della morbidità e mortalità sotto i cin-
que anni di vita e il diritto all’accesso alle cure, viene eviden-
ziata la necessità che i bambini crescano in un ambiente con-
sono, privo di elementi nocivi che possano i mpattare sulla cre-
scita e sullo sviluppo psicofisico.
In quest’ottica, e superando il concetto di salute basata sulla
sola assenza di malattia, diventa necessario individuare quali
sono i fattori che possono alterare il sano sviluppo di un orga-
nismo in crescita. I bambini quindi non possono che essere la
somma di tutti i fattori che contribuiscono al processo che li
porta a diventare individui adulti.
Ogni mattone che va a costruire l’organismo completo ha un
suo peso specifico e influenza, come in un castello di carte,
tutta l’armonia dell’insieme. Tra gli altri, il miglioramento
delle condizioni igienico-sanitarie, l’introduzione della cam-
pagne vaccinali, l’accesso universale alle cure, il miglioramen-
to della qualità dell’alimentazione, l’introduzione dell’educa-
zione all’attività motoria e fisica e l’accesso ad ambienti cul-
turalmente stimolanti sono elementi che hanno contribuito
negli ultimi decenni a migliorare in termini generali la qualità
della vita e della salute dei bambini [], così come le attività
di educazione sanitaria in contesti scolastici e non [].
Il mosaico tuttavia non si può comporre se non si tiene in con-
siderazione l’elemento ambiente, e in particolare la qualità
dell’aria che i bambini respirano.
La respirazione è uno dei processi che hanno reso possibile la
vita sul pia neta Terra. I gas e gli elementi ch imici che compon-
gono l’aria, così come le particelle che viaggiano in sospensio-
ne in essa, sono essi stessi mattoni che quotidianamente con-
sentono all’individuo – e al bambino in particolare – di vivere
e svilupparsi.
Se gli alimenti si trasformano in proteine, strutture cellulari e
tessuti, l’aria respirata diventa il carburante che consente alla
macchina di funzionare. Contestualmente, qualunque impu-
rità in grado di far inceppare il processo presente nell’aria può
determinare gravi conseguenze sulla salute e sullo sviluppo
del bambino.
Cresco come respiro: qualità dell’aria, salute e malattia
In un recentissimo articolo [], Gonzales e Whalen (Texas
Children’s Hospital, Baylor College of Medicine, Houston,
TX) analizzano lo stato dell’arte in termini di salute e quali-
tà dell’aria, sottolineando alcuni dei problemi principali che
possono colpire bambini esposti a inquinamento ambientale.
Il problema è di ma ssimo interesse dal momento che le fonti di
inquina mento che possono impattare su lla qualità dell’aria sia
all’esterno che all’interno degli edifici sono molteplici [
] e le peculiarità degli aspetti fisiologici, comportamentali
e sociali dei bambini rendono questa categoria estremamente
esposta ag li agenti inquinanti aerei [], molto più della contro-
parte adulta della popolazione.
Lesposizione a una scarsa qualità dell’aria è stata associata a
diversi possibili eetti negativi sulla salute tra cui i più stu-
diati sono gli apparati cardiovascolare e polmonare, il sistema
nervoso, il sistema neurologico e il sistema endocrino.
Un crescente numero di evidenze scientifiche mostra una stret-
ta correlazione tra sviluppo d i tumori e inquina mento atmosfe-
rico e tra sviluppo di processi infiammatori e stress ossidativo.
In aggiunta lo stesso sviluppo fetale può essere fortemente
compromesso dal tipo di sostanze inalate durante la gravi-
danza, con risultati che possono portare anche all’aborto in
selezionante circostanze.
Un’ulteriore criticità riguarde-
rebbe l’eetto che alcune so-
stanze presenti nell’aria avreb-
bero sulla lunghezza dei telo-
meri, e nella duplicazione del
DNA: alcuni studi [] mo-
strerebbero un accorciamen-
to dei telomeri già in bambini
in età scolare esposti cronica-
mente a inquinamento dell’a-
ria. A esso si assocerebbero
cambiamenti epigenetici ca-
paci di influenzare la funzio-
ne mitocondriale e in genera-
le il processo di sviluppo del
feto e successivamente del
bambino.
In generale ogni tessuto in
crescita, e in particolare il si-
stema nervoso centrale, pos-
sono essere colpiti dagli ef-
fetti degli agenti inquinanti
contenuti nell’aria, aumen-Figura 1. Obiettivi per lo sviluppo sostenibile come indicati dalla road map pubblicata dalle Nazioni Unite [].
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tando il rischio di alterazioni
dell’accrescimento in senso
lato, dello sviluppo di malat-
tie croniche, di deficit cogni-
tivi e alterazioni dell’appren-
dimento [] e, in visione
prospettica, della qualità e
dell’aspettativa di vita.
Accanto a questi elementi di
grande preoccupazione, e il
cui studio è reso dicolto-
so dal fatto che gli eetti di
un’esposizione cronica o sub-
cronica a una scarsa qualità
dell’aria possono manifestar-
si anche con decenni di di-
stanza, si aancano gli eetti
legati all’esposizione acuta ad
agenti inquinanti.
Quelli più noti riguardano le
malattie polmonari e in parti-
colare le esacerbazioni dell’a-
sma, in soggetti già aetti
dalla patologia, o l’aumentato
rischio di infezioni polmona-
ri anche gravi.
Le caratteristiche peculiari del bambino fanno sì che indivi-
dui che vivono in ambienti costantemente inquinati possano
essere esposti agli agenti inquinanti atmosferici nel corso di
qualunque attività relativa alla loro vita quotidiana: all’ester-
no, durante la pratica di attività all’aperto o durante gli spo-
stamenti (inquinamento outdoor), e all’interno degli edifici
(casa, scuola, attività extrascolastiche) a causa del cosiddetto
inquinamento indoor.
A questo proposito, rimane di fondamentale importanza ricor-
dare come una delle prime fonti di inquinamento indoor rima-
ne il fumo di sigaretta, sia da esposizione diretta (fumo passivo
o di seconda mano) che indiretta (esposizione di terza mano)
[], legato al fatto che gli inquinanti liberati dal fumo posso-
no depositarsi su superfici e tessuti e da essi essere rilasciati co-
stantemente e anche a distanza di ore nel microambiente.
È pertanto necessario nel prossimo futuro che siano presi in
esame tutti gli aspetti relativi al miglioramento della qualità
dell’aria negli ambienti esterni e interni frequentati da bambi-
ni, e che siano presi i dovuti provvedimenti. Accanto a questo
andrebbe sempre associata una corretta educazione sanitaria,
che può partire anche dall’ambulatorio del pediatra di fami-
glia e che possa consentire a bambini e famiglie di vivere in
un ambiente più salutare e di aspirare a una migliore qualità
della vita.
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Article
Full-text available
Background Exposure to air pollution during the first 1000 days of life (from conception to the 2nd year of life) might be of particular relevance for long-term child health. Changes in molecular markers such as DNA methylation and telomere length could underlie the association between air pollution exposure and pollution-related diseases as well as serve as biomarkers for past exposure. The objective of this systematic review was to assess the association between air pollution exposure during pregnancy and the first two years of life and changes in DNA methylation or telomere length in children. Methods PubMed was searched in October 2020 by using terms relative to ambient air pollution exposure, DNA methylation, telomere length and the population of interest: mother/child dyads and children. Screening and selection of the articles was completed independently by two reviewers. Thirty-two articles matched our criteria. The majority of the articles focused on gestational air pollution exposure and measured DNA methylation/telomere length in newborn cord blood or placental tissue, to study global, candidate-gene or epigenome-wide methylation patterns and/or telomere length. The number of studies in children was limited. Results Ambient air pollution exposure during pregnancy was associated with global loss of methylation in newborn cord blood and placenta, indicating the beginning of the pregnancy as a potential period of susceptibility. Candidate gene and epigenome-wide association studies provided evidence that gestational exposure to air pollutants can lead to locus-specific changes in methylation, in newborn cord blood and placenta, particularly in genes involved in cellular responses to oxidative stress, mitochondrial function, inflammation, growth and early life development. Telomere length shortening in newborns and children was seen in relation to gestational pollutant exposure. Conclusions Ambient air pollution during pregnancy is associated with changes in both global and locus-specific DNA methylation and with telomere length shortening. Future studies need to test the robustness of the association across different populations, to explore potential windows of vulnerability and assess the role of the methylation and telomere length as mediators in the association between early exposure to ambient air pollutants and specific childhood health outcomes.
Article
Full-text available
Background: Telomere length is a molecular marker of biological aging. Objective: Here we investigated whether early-life exposure to residential air pollution was associated with leukocyte telomere length (LTL) at 8 y of age. Methods: In a multicenter European birth cohort study, HELIX (Human Early Life Exposome) ([Formula: see text]), we estimated prenatal and 1-y childhood exposure to nitrogen dioxide ([Formula: see text]), particulate matter with aerodynamic diameter [Formula: see text] ([Formula: see text]), and proximity to major roads. Average relative LTL was measured using quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR). Effect estimates of the association between LTL and prenatal, 1-y childhood air pollution, and proximity to major roads were calculated using multiple linear mixed models with a random cohort effect and adjusted for relevant covariates. Results: LTL was inversely associated with prenatal and 1-y childhood [Formula: see text] and [Formula: see text] exposures levels. Each standard deviation (SD) increase in prenatal [Formula: see text] was associated with a [Formula: see text] (95% CI: [Formula: see text], [Formula: see text]) change in LTL. Prenatal [Formula: see text] was nonsignificantly associated with LTL ([Formula: see text] per SD increase; 95% CI: [Formula: see text], 0.6). For each SD increment in 1-y childhood [Formula: see text] and [Formula: see text] exposure, LTL shortened by [Formula: see text] (95% CI: [Formula: see text], [Formula: see text]) and [Formula: see text] (95% CI: [Formula: see text], 0.1), respectively. Each doubling in residential distance to nearest major road during childhood was associated with a 1.6% (95% CI: 0.02, 3.1) lengthening in LTL. Conclusion: Lower exposures to air pollution during pregnancy and childhood were associated with longer telomeres in European children at 8 y of age. These results suggest that reductions in traffic-related air pollution may promote molecular longevity, as exemplified by telomere length, from early life onward. https://doi.org/10.1289/EHP4148.
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The Millennium Development Goals (MDGs) galvanized attention, resources and accountability on a small number of health concerns of low- and middle-income countries with unprecedented results. The international community is presently developing a set of Sustainable Development Goals as the successor framework to the MDGs. This review examines the evidence base for the current health-related proposals in relation to disease burden and the technical and political feasibility of interventions to achieve the targets. In contrast to the MDGs, the proposed health agenda aspires to be universally applicable to all countries and is appropriately broad in encompassing both communicable and non-communicable diseases as well as emerging burdens from, among other things, road traffic accidents and pollution. We argue that success in realizing the agenda requires a paradigm shift in the way we address global health to surmount five challenges: 1) ensuring leadership for intersectoral coherence and coordination on the structural (including social, economic, political and legal) drivers of health; 2) shifting the focus from treatment to prevention through locally-led, politically-smart approaches to a far broader agenda; 3) identifying effective means to tackle the commercial determinants of ill-health; 4) further integrating rights-based approaches; and 5) enhancing civic engagement and ensuring accountability. We are concerned that neither the international community nor the global health community truly appreciates the extent of the shift required to implement this health agenda which is a critical determinant of sustainable development.
Article
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Air pollution is a suspected developmental neurotoxicant. Many schools are located in close proximity to busy roads, and traffic air pollution peaks when children are at school. We aimed to assess whether exposure of children in primary school to traffic-related air pollutants is associated with impaired cognitive development. We conducted a prospective study of children (n = 2,715, aged 7 to 10 y) from 39 schools in Barcelona (Catalonia, Spain) exposed to high and low traffic-related air pollution, paired by school socioeconomic index; children were tested four times (i.e., to assess the 12-mo developmental trajectories) via computerized tests (n = 10,112). Chronic traffic air pollution (elemental carbon [EC], nitrogen dioxide [NO2], and ultrafine particle number [UFP; 10-700 nm]) was measured twice during 1-wk campaigns both in the courtyard (outdoor) and inside the classroom (indoor) simultaneously in each school pair. Cognitive development was assessed with the n-back and the attentional network tests, in particular, working memory (two-back detectability), superior working memory (three-back detectability), and inattentiveness (hit reaction time standard error). Linear mixed effects models were adjusted for age, sex, maternal education, socioeconomic status, and air pollution exposure at home. Children from highly polluted schools had a smaller growth in cognitive development than children from the paired lowly polluted schools, both in crude and adjusted models (e.g., 7.4% [95% CI 5.6%-8.8%] versus 11.5% [95% CI 8.9%-12.5%] improvement in working memory, p = 0.0024). Cogently, children attending schools with higher levels of EC, NO2, and UFP both indoors and outdoors experienced substantially smaller growth in all the cognitive measurements; for example, a change from the first to the fourth quartile in indoor EC reduced the gain in working memory by 13.0% (95% CI 4.2%-23.1%). Residual confounding for social class could not be discarded completely; however, the associations remained in stratified analyses (e.g., for type of school or high-/low-polluted area) and after additional adjustments (e.g., for commuting, educational quality, or smoking at home), contradicting a potential residual confounding explanation. Children attending schools with higher traffic-related air pollution had a smaller improvement in cognitive development.
Article
Full-text available
School health programs have been part of schooling for most of this century. The health promoting school is a recently developed concept which seeks to provide a multifaceted approach to school health. Will it provide a better frame-work to assist schools address the health issues of their students? This paper examines the development of the health promoting school and identifies its structural components. It reviews the claims and evidence which have emerged from the school health research literature which focus on primary schools. Findings indicate health gains for primary school students are difficult to assess, and will most likely occur if a well-designed program is implemented which links the curriculum with other health promoting school actions, contains substantial professional development for teachers and is underpinned by a theoretical model. The paper concludes by discussing how improvements can be made in more accurately assessing the effectiveness of the health promoting primary school in improving school health.
Article
Preventable environmental factors such as exposure to poor air quality are predicted to affect 23% of all global deaths. Although there have been efforts to reduce air pollution through federal guidelines for vehicle and industrial emissions, the air in the United States remains far from clean. Children and pregnant women have been identified as high-risk populations who are particularly susceptible to the negative effects of poor air quality. This paper provides an overview of health concerns related to poor air quality, pediatric considerations from pregnancy through childhood, the importance of increased awareness of air quality assessment and prevention in patient encounters, and current advocacy efforts and legislation.
Chapter
Children are particularly exposed to the effect of air pollution when compared to adults because of behavioural, environmental and physiological features. Exposure to air pollutants can start since foetal and early life, and the consequences on health can show up later in childhood or in adulthood with chronic or lifelong conditions. Although the effect on the respiratory tract secondary to acute and short-term exposure is known, constant exposure to background pollution can cause harmful effect on different organs and systems. As children develop and grow, the constant action of toxins coming from airborne compounds can cause inflammation, oxidative stress and immune responses that could lead to the onset of chronic diseases and to the exacerbation of subacute conditions
Article
To review the relationship between parent and child literacy and child health outcomes and interventions designed to improve child health outcomes for children or parents with low literacy skills. We searched Medline and the Cumulative Index to Nursing and Allied Health Literature (CINAHL) for articles published from 1980 through 2008 and included studies that reported original data, measured literacy and >or=1 health outcome, and assessed the relationship between literacy and health outcomes. Health outcomes included health knowledge, health behaviors, use of health care resources, intermediate markers of disease status, and measures of morbidity. Two abstractors reviewed each study for inclusion. Included studies were abstracted into evidence tables and were assessed by using an 11-item quality scale. We reviewed 4182 new titles and abstracts published since 2003. Fifty-eight articles were retained for full review, and 13 met the inclusion criteria. Eleven articles from the systematic review from 1980 to 2003 met the inclusion criteria, giving us a total of 24 articles. Children with low literacy generally had worse health behaviors. Parents with low literacy had less health knowledge and had behaviors that were less advantageous for their children's health compared with parents with higher literacy. Children whose parents had low literacy often had worse health outcomes, but we found mixed results for the relationship of literacy to the use of health care services. Interventions found that improving written materials can increase health knowledge, and combining good written materials with brief counseling can improve behaviors including adherence. The average quality of the studies was fair to good. Child and parent literacy seems associated with important health outcomes. Future research can help us understand under what circumstances this relationship is causal, how literacy and health outcomes are related in noncausal pathways, the relative importance of parent and child literacy, and what interventions effectively reduce health literacy-related disparities.
Article
This article will reflect upon the gains made in the health and welfare of children in the UK over the first half of this century. It will discuss how government reforms covering health, welfare and education have improved all aspects of children's lives and the contribution made by the relatively new professions of nursing, midwifery and health visiting. Finally, it will show how changing attitudes towards children and the two World Wars culminated in international recognition of children's rights. A future article will highlight the increasing rate of change seen in the second half of this century.
Article
This, the second of a two-part article, will reflect upon the gains made in the health and welfare of children within the UK over the last 50 years of the 20th century. It will show how government reforms covering health, welfare, and education have continued to improve all aspects of children's lives. It will also show how nursing, midwifery, and health visiting have tried to continue to meet the changing needs of children and their families. Lastly, it will highlight the increasing rate of change during this time and predict what may await children and young people in the first part of the new millennium.