Загрязнение воздуха может оказаться опаснее коронавируса

Чем опасно загрязнение воздуха?

Наиболее опасными загрязнителями воздуха, которые более всего влияют на увеличение общей смертности, являются вдыхаемые ультрадисперсные частицы PM₁₀ и PM_2,5. Аббревиатура PM (от англ. particulate matter) обозначает аэрозольную смесь твердых частиц и капель жидкости, находящихся в воздухе, а цифровой индекс – размер частиц. Чем меньше частица, тем легче она проникает глубоко в легкие, неся с собой различные токсические компоненты. Частицы PM₁₀ , диаметр которых составляет 10 микрометров, как правило оседают в дыхательных путях, а частицы PM_2,5, диаметром не более 2,5 микрометров, то есть в 30 раз меньше человеческого волоса, могут проникать даже в кровоток, вызывая воспалительную реакцию.

Ультрадисперсные частицы также вызывают повреждение кровеносных сосудов в результате повышенного окислительного стресса, что приводит к повышению артериального давления, диабету, инсульту, сердечным приступам, сердечной недостаточности и некоторым другим заболеваниям.^[1]

Таким образом действие на организм загрязнения воздуха очень похоже на эффект от курения, только значительно более агрессивный. Так, если по общемировой статистике курение табака сокращает ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 2,2 года (7,2 миллиона случаев смерти), то загрязнение воздуха – почти на 3 года, на него приходится 9 млн случаев смерти в год.^[2]

Главными источниками выбросов ультрадисперсных частиц являются сжигание твердого и ископаемого топлива, работа промышленных предприятий, добыча полезных ископаемых, транспортные средства и лесные пожары.

Еще одна пандемия

Согласно первому крупному отчету, посвященному влиянию загрязнения воздуха на здоровье населения мира, который несколько лет назад был подготовлен специалистами Университета Саймона Фрейзера (Канада)^[2], в 2015 году оно стало причиной 16% всех преждевременных смертей в мире. То есть загрязнение унесло в 3 раза больше жизней, чем СПИД, туберкулез и малярия вместе взятые, или в 15 раз больше, чем все войны и другие формы насилия.

В некоторых странах из-за загрязнения воздуха происходит каждый четвертый случай смерти. При этом бедные и уязвимые люди страдают от него непропорционально больше. Почти 92% случаев смерти, связанных с загрязнением, происходит в странах с низким и средним уровнем дохода.^[2]

Результаты исследований^[3] показывают, что смертность, вызванная загрязнением атмосферного воздуха, составляет

• 35% в ​​Восточной Азии,
• 32% в Южной Азии,
• 11% в Африке,
• 9% в Европе,
• 6% в Северной и Южной Америке,
• 1,5% в Австралии, что связано с самыми строгими стандартами качества воздуха среди других стран.

Таким образом, поскольку эта проблема охватывает весь мир, ученые говорят о том, что мы столкнулись с «пандемией» загрязнения воздуха.^[1]

Главный риск — остановка сердца

Специалисты Института химии Макса Планка и отделения кардиологии Университетского медицинского центра Майнца (Германия) изучили влияние загрязнения воздуха на шесть категорий заболеваний^[2]:

• инфекции нижних дыхательных путей,
• хроническое обструктивное заболевание легких,
• рак легких,
• болезни сердца,
• цереброваскулярные заболевания, приводящие к инсульту,
• другие неинфекционные заболевания, включая гипертонию и диабет. 

Они обнаружили, что сердечно-сосудистые заболевания (болезни сердца и цереброваскулярные заболевания вместе взятые) являются причиной самой большой доли сокращенных жизней из-за загрязнения воздуха: на них приходится 43% потерь ожидаемой продолжительности жизни во всем мире.^[2]

По данным международного исследования, проведенного специалистами Университета Сиднея на основании данных, собранных в Японии (эта страна ведет всесторонний учет уровней загрязнения воздуха), увеличение концентрации PM_2,5 на каждые 10 мкг/м3 ведет к увеличению риска внебольничной остановки сердца на 1-4% в течение трех дней после острого загрязнения воздуха.^[4] Внебольничная остановка сердца является серьезной неотложной медицинской ситуацией с выживаемостью не более 10%. Пациент, у которого остановилось сердце, скорее всего умрет если рядом не окажется дефибриллятора или человека, способного провести сердечно-легочную реанимацию.

К аналогичным выводам пришли и ученые, исследовавшие последствия лесных пожаров в Калифорнии. В течение нескольких дней после того, как жители того или иного населенного пункта подвергались воздействию густого дыма, количество внебольничных остановок сердца увеличивалось. Особенно значительно (почти на 70%) риск возрастал на второй день после воздействия дыма.^[5]

Без скидок на возраст, пол и цвет кожи

Загрязнение воздуха негативно влияет на всех, вне зависимости от расы, пола и возраста.  

Дети подвергаются риску воздействие химических веществ еще в утробе матери, что затем приводит к развитию хронических заболеваний на протяжении всей жизни, инвалидности, преждевременной смерти, а также к снижению потенциала обучения и уровня дохода.^[2]

Исследование, проведенное Медицинским центром детской больницы Цинциннати (США), показало, что у детей, которые подвергались более высоким уровням загрязнения воздуха с рождения, в возрасте 12 лет наблюдалось снижение объема серого вещества, участвующего в управлении моторикой и сенсорным восприятием. Определенные области в лобных и теменных долях и мозжечке были уменьшены на 3-4%, что намного меньше, чем, например, при дегенеративном заболевании, однако вполне достаточно для того, чтобы повлиять на развитие различных физических и психических процессов.^[6]

Згрязнение воздуха оказывает большее влияние на сокращение жизни пожилых людей. Во всем мире около 75% связанных с ним смертей приходится на людей старше 60 лет.^[1] Кроме того, пожилые люди, постоянно подвергающиеся загрязнению воздуха, имеют повышенный риск развития деменции, особенно если они также страдают от сердечно-сосудистых заболеваний.^[7]

Исследование, проведенное Барселонским институтом глобального здравоохранения (Испания), с участием более 3700 человек в Индии связывает загрязнение воздуха с более низким уровнем костной массы и, соответственно, с более высоким риском развития остеопороза.^[8]

Загрязнение воздуха также связывают с развитием других возрастных заболеваний, например, болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона, а также глаукомы, которая является ведущей причиной необратимой слепоты в мире. Эксперты из Университетского колледжа Лондона (Великобритания) установили, что люди в районах с более высоким уровнем загрязнения мелкодисперсными частицами, как минимум, на 6% чаще сообщали о глаукоме, чем жители экологически чистых мест. Они предполагают, что загрязнение воздуха способствует развитию глаукомы из-за сужения кровеносных сосудов. Кроме того, твердые частицы могут оказывать прямое токсическое действие, повреждая нервную систему и способствуя воспалению. ^[9]

Отчет Национального института наук об окружающей среде США показал, что воздействие PM2,5, увеличивает риск гипертонических расстройств у беременных женщин. Когда они подвергаются воздействию мелкодисперсных частиц в течение всей беременности, вероятность развития преэклампсии увеличивается примерно на 50%. ^[10]

Результаты исследования международной группы ученых, которая использовала большие массивы данных из США и Дании, показали взаимосвязь между загрязнением окружающей среды и ростом распространенности психических расстройств, особенно депрессии и биполярного расстройства. Исследователи выдвинули гипотезу о том, что загрязняющие вещества могут воздействовать на наш мозг через нейровоспалительные процессы.^[11]

Наконец, негативное влияние загрязнения воздуха, возможно, сказывается на течении и тяжести COVID-19. Ученые из Орхусский университета (Дания) задались вопросом, почему уровень смертности в северной части Италии составляет до 12%, тогда как в остальной части страны – лишь 4,5%  и нашли корреляцию между этими цифрами и высоким уровнем загрязнением воздуха наиболее пострадавших регионах Ломбардии и Эмилия-Романьи. Они выдвинули гипотезу, что организмы проживающих там людей уже были ослаблены в результате накопленного воздействия ультрадисперсных частиц, что и привело к развитию более серьезных осложнений при COVID-19.^[12]

Читайте также: Способы дезинфекции воздуха

Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE

1. Jos Lelieveld et al. Loss of life expectancy from air pollution compared to other risk factors: a worldwide perspective. Cardiovascular Research, 2020 DOI: 10.1093/cvr/cvaa025
2. Philip J Landrigan, Richard Fuller, Nereus J R Acosta, Olusoji Adeyi, Robert Arnold, Niladri (Nil) Basu, Abdoulaye Bibi Baldé, Roberto Bertollini, Stephan Bose-O’Reilly, Jo Ivey Boufford, Patrick N Breysse, Thomas Chiles, Chulabhorn Mahidol, Awa M Coll-Seck, Maureen L Cropper, Julius Fobil, Valentin Fuster, Michael Greenstone, Andy Haines, David Hanrahan, David Hunter, Mukesh Khare, Alan Krupnick, Bruce Lanphear, Bindu Lohani, Keith Martin, Karen V Mathiasen, Maureen A McTeer, Christopher J L Murray, Johanita D Ndahimananjara, Frederica Perera, Janez Potočnik, Alexander S Preker, Jairam Ramesh, Johan Rockström, Carlos Salinas, Leona D Samson, Karti Sandilya, Peter D Sly, Kirk R Smith, Achim Steiner, Richard B Stewart, William A Suk, Onno C P van Schayck, Gautam N Yadama, Kandeh Yumkella, Ma Zhong. The Lancet Commission on pollution and health. The Lancet, 2017; DOI: 10.1016/S0140-6736(17)32345-0
3. Thomas Münzel, Andy Haines, Mohammed Fnais, Ulrich Pöschl, Andrea Pozzer, Jos Lelieveld. Loss of life expectancy from air pollution compared to other risk factors: a worldwide perspective. Cardiovascular Research, 2020; DOI: 10.1093/cvr/cvaa025
4. Bing Zhao, Fay H Johnston, Farhad Salimi, Masahiko Kurabayashi, Kazuaki Negishi. Short-term exposure to ambient fine particulate matter and out-of-hospital cardiac arrest: a nationwide case-crossover study in Japan. The Lancet Planetary Health, 2020; 4 (1): e15 DOI: 10.1016/S2542-5196(19)30262-1
5. Caitlin G. Jones, Ana G. Rappold, Jason Vargo, Wayne E. Cascio, Martin Kharrazi, Bryan McNally, Sumi Hoshiko. Out‐of‐Hospital Cardiac Arrests and Wildfire‐Related Particulate Matter During 2015–2017 California Wildfires. Journal of the American Heart Association, 2020; DOI: 10.1161/JAHA.119.014125
6. Travis Beckwith, Kim Cecil, Mekibib Altaye, Rachel Severs, Christopher Wolfe, Zana Percy, Thomas Maloney, Kimberly Yolton, Grace LeMasters, Kelly Brunst, Patrick Ryan. Reduced gray matter volume and cortical thickness associated with traffic-related air pollution in a longitudinally studied pediatric cohort. PLOS ONE, 2020; 15 (1): e0228092 DOI: 10.1371/journal.pone.0228092
7. Giulia Grande, Petter L. S. Ljungman, Kristina Eneroth, Tom Bellander, Debora Rizzuto. Association Between Cardiovascular Disease and Long-term Exposure to Air Pollution With the Risk of Dementia. JAMA Neurology, 2020; DOI: 10.1001/jamaneurol.2019.4914
8. Otavio T. Ranzani, Carles Milà, Bharati Kulkarni, Sanjay Kinra, Cathryn Tonne. Association of Ambient and Household Air Pollution With Bone Mineral Content Among Adults in Peri-urban South India. JAMA Network Open, 2020; 3 (1): e1918504 DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2019.18504
9. Sharon Y. L. Chua, Anthony P. Khawaja, James Morgan, Nicholas Strouthidis, Charles Reisman, Andrew D. Dick, Peng T. Khaw, Praveen J. Patel, Paul J. Foster. The Relationship Between Ambient Atmospheric Fine Particulate Matter (PM2.5) and Glaucoma in a Large Community Cohort. Investigative Opthalmology & Visual Science, 2019; 60 (14): 4915 DOI: 10.1167/iovs.19-28346
10. NIH/National Institute of Environmental Health Sciences. «Pregnancy hypertension risk increased by traffic-related air pollution: Findings give new insights into the connection between poor air quality, children’s health, and mother’s health.» ScienceDaily. ScienceDaily, 18 December 2019.
11. Khan A, Plana-Ripoll O, Antonsen S, Brandt J, Geels C, Landecker H, et al. Environmental pollution is associated with increased risk of psychiatric disorders in the US and Denmark. PLoS Biol, 2019 DOI: 10.1371/journal.pbio.3000353
12. Edoardo Conticini, Bruno Frediani, Dario Caro. Can atmospheric pollution be considered a co-factor in extremely high level of SARS-CoV-2 lethality in Northern Italy? Environmental Pollution, 2020; 114465 DOI: 10.1016/j.envpol.2020.114465