Уважаемые сотрудники Центра экологии жилья, обращаюсь к вам со следующим вопросом: у отца больное сердце, врач посоветовал поставить в его комнате воздухоочиститель. Никогда не слышали о таком... Поясните, зачем больному сердцу очиститель воздуха?
Уважаемые сотрудники Центра экологии жилья, обращаюсь к вам со следующим вопросом: у отца больное сердце, врач посоветовал поставить в его комнате воздухоочиститель. Никогда не слышали о таком... Поясните, зачем больному сердцу очиститель воздуха?
Из письма на info@breeeth.ru
Это письмо заставило нас обратиться к статье, опубликованной в "ВЕСТНИК РАМН" /2014/ № 3–4 "Влияние взвешенных частиц в воздухе на распространенность сердечно-сосудистых заболеваний среди городского населения". Авторы: доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний Сибирского отделения РАМН Г. В. Артамонова и М. В. Табакаев, младший научный сотрудник лаборатории моделирования управленческих технологий НИИ КПССЗ. Приводим выдержки из статьи.
Используемые сокращения:
ВЧ – взвешенные частицы
ССС – сердечно-сосудистая система
ССЗ – сердечно-сосудистое заболевание
КДВЧ – крупнодисперсные взвешенные частицы (2,5-10 мкм)
МДВЧ – мелкодисперсные взвешенные частицы (0,1-2,5 мкм)
УДВЧ – ультрадисперсные взвешенные частицы (0,1-0,001 мкм)
В настоящее время атмосферное загрязнение городов взвешенными частицами (ВЧ) признано экспертами Всемирной организации здравоохранения одной из причин развития сердечно-сосудистых заболеваний. Примером неблагоприятного влияния загрязненного воздуха на популяционном уровне является «большой смог», имевший место в Великобритании в середине XX в. В декабре 1952 г. в Лондоне стечение холодных воздушных масс вызвало застойные явления в атмосфере города, что привело к многократному превышению допустимых концентраций взвешенных частиц (ВЧ) и диоксида серы. На протяжении 5 дней ситуация не менялась, пока ветер не разогнал ядовитый туман. При этом чётко прослеживалась связь между динамикой среднесуточной смертности и динамикой среднесуточных концентраций ВЧ и диоксида серы. В результате лондонский смог унёс жизни 12 000 человек. В эпидемиологических исследованиях установили, что внезапный рост смертности был вызван не погодными явлениями и не инфекционной эпидемией, а загрязнением воздушного бассейна Лондона.
Данный случай является наиболее трагичным за всю историю человечества, и это подтолкнуло научный мир заняться изучением проблемы антропогенного загрязнения с точки зрения комплексного влияния загрязненного воздуха городов на здоровье населения. В течение полувека проведено множество научных исследований, подтверждающих, что поллютанты (Поллютанты – различные химические вещества, которые при накоплении в атмосфере могут вызывать ухудшение здоровья человека и животных) оказывают негативное влияние на здоровье населения и, в частности, на состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) даже при относительно небольших концентрациях.
Из всех загрязняющих веществ антропогенного происхождения, оказывающих влияние на демографические показатели и заболеваемость населения от ССЗ наиболее изучены ВЧ.
Масса исследователей указывают на большее значение риска смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, а не от заболеваний дыхательной системы как при непродолжительном вдыхании взвешенных частиц, так и при их хроническом воздействии на население.
Понятие о взвешенных частицах
Все твердые и жидкие частицы маленького размера, содержащиеся в воздухе в виде аэрозоля, принято называть ВЧ (particulate matter). Данный вид повсеместно распространенной примеси может существенно различаться по ряду признаков (размер взвешенных частиц, химический состав, происхождение), которые определяют характер воздействия на состояние здоровья человека. Взвешенные частицы представляют собой широко распространенный загрязнитель атмосферного воздуха, включающий смесь твердых и жидких частиц, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии.
За счет сложной структуры частицы сажи способны собирать на своей поверхности множество различных соединений, в т.ч. полиароматические вещества.
Частицы сажи состоят из ядра и осевших на нем многочисленных компонентов, которые могут быть задержаны только специальными фильтрами высокой очистки.
Классификация
В зависимости от происхождения ВЧ подразделяют на естественные (пыльца, почвенная пыль) и антропо- или техногенные (промышленные выбросы, выхлопные газы).
В зависимости от размера взвешенных частиц ВЧ классифицируют:
- на ВЧ с аэродинамическим размером частиц более 10 мкм (практически полностью задерживаются и выводятся при прохождении через воздухоносные пути);
- ВЧ с аэродинамическим размером частиц менее 10 мкм – вдыхаемые ВЧ, к которым относят:
- крупнодисперсные ВЧ с аэродинамическим диаметром 2,5-10 мкм – КДВЧ – достигают бронхов и могут накапливаться в тканях легкого;
- мелкодисперсные ВЧ с аэродинамическим диаметром 0,1-2,5 мкм – МДВЧ – могут достигать бронхиол и альвеол;
- респирабельные или ультрадисперсные ВЧ (УДВЧ) с размером частиц 0,1-0,001 мкм (проникают в кровоток и с током крови могут попасть в любую ткань организма человека).
Однако на проникающую способность ВЧ влияет не только размер частиц, но и их химический состав. В связи с этим в зависимости от степени проникновения в ССС ВЧ делят на:
- вдыхаемые (inhalable particles) – не проникают дальше бронхов, т.к. выводятся ресничками эпителия;
- торакальные (thoracic particles) – могут достигать терминальных бронхиол и накапливаться в воздухоносных путях легких и отделах газообмена;
- респирабельные (respirable particles) – попадают в кровоток из альвеол.
Взвешенные частицы могут депонироваться в различных органах и тканях организма и оказывать влияние как на органы дыхания, так и на сердечно-сосудистую систему, в первую очередь на внутреннюю стенку кровеносных сосудов.
Воздействие взвешенных частиц на сердечно-сосудистую систему
Доказано, что продолжительное воздействие МДВЧ вызывает острое легочное воспаление и оксидативный стресс. Возможно, именно поэтому потребление фруктов и овощей, содержащих антиоксиданты, способно в некоторой степени снижать негативное влияние воздушного загрязнения на здоровье населения. При этом механизм воздействия ВЧ на ССС может быть обусловлен как опосредованным (хроническое легочное сердце), так и прямым повреждающим действием на сосудистую стенку.
Существует ряд исследований, свидетельствующих, что снижение антропогенных выбросов в атмосферу и/или снижение продолжительности воздействия поллютантами сопровождалось значимым снижением показателей заболеваемости и смертности от ССЗ.
Фильтрация воздуха – одна из превентивных мер развития ССЗ
Существуют механизмы профилактики ССЗ, которые основаны на уменьшении в воздухе ВЧ.
Так, исследование в Канаде с использованием воздушных фильтров для снижения концентрации ВЧ внутри помещений, в которых применяется печное отопление, показало, что концентрация биологических маркеров воспаления (С-реактивный белок, ИЛ 6, палочкоядерные нейтрофилы) и показателей дисфункции эндотелия сосудов имеет достоверно меньшие значения в группе, где проводилась фильтрация воздуха, в отличие от группы сравнения.
Известно, что дисфункция эндотелиальных клеток может вести к ускоренному внутрисосудистому свертыванию крови. Очевидно, что эндотелий играет центральную роль во многих ранних патофизиологических процессах, участвующих в атеросклерозе. При этом профильтрованный воздух в домах интервенционной группы содержал на 60% меньше ВЧ по сравнению с нефильтрованным в группе сравнения.
O’Toole и соавт. установили, что механизмы воздействия МДВЧ на сердечно-сосудистую систему связаны с уменьшением числа эндотелиальных клеток-предшественников в кровеносном русле, повышением активации тромбоцитов и содержания липопротеидов высокой плотности. В свою очередь, атеропротективное действие эндотелиальных клеток-предшественников показано в экспериментальном исследовании на животных: при введении в кровь подопытных мышей они стимулировали регрессию атеросклеротических бляшек.
Для определения функциональных нарушений сердечно-сосудитстой деятельности помимо использования лабораторных показателей оценивают параметры артериального давления (АД) и электрокардиограммы (ЭКГ). Jacobs и соавт. наглядно продемонстрировали, что специфическое действие ВЧ на гемодинамику во многом определяется их химическим составом. Некоторые элементы, входящие в состав МДВЧ (ванадий, железо, никель) достоверно повышали систолическое АД и пульсовое давление у лиц пожилого возраста, принимающих антигипертензивные препараты. У них же концентрация кислородсодержащих полициклических ароматических углеводородов в МДВЧ значимо увеличивала систолическое АД и пульсовое давление. Величина, на которую увеличивается АД, зависит от содержания углерода в МДВЧ.
Действие на артериальное давление и показатели электрокардиограммы
Повышение АД является одним из наиболее значимых факторов риска развития как атеросклероза, так и смертности от ССЗ. Исследователями доказана однонаправленная связь между вероятностью развития инфаркта миокарда и инсульта и повышением АД. В связи с этим изучение влияние поллютантов на изменение показателей АД является ключевым звеном в понимании патогенеза возникновения и развития ССЗ, обусловленных загрязнением окружающей среды.
Примечателен тот факт, что мелкодисперсные взвешенные частицы МДВЧ способны повышать АД у испытуемых даже при непродолжительном воздействии (несколько часов) и в относительно небольших концентрациях (не более 10 мкг/м3).
В рамках программы RESPIRE (Randomized Exposure Study of Pollution Indoors and Respiratory Effects), проведенной в Центральной Америке, места для приготовления пищи на улице были перенесены в помещения с фильтрацией. Исследование проводилось на протяжении 2-х лет. При этом в исследуемой группе (улучшенные условия) концентрация МДВЧ была в 1,5 ниже, чем в контрольной. В результате этих мероприятий в изучаемой группе женщин наблюдались положительные тенденции в изменении показателей АД и ЭКГ. В исследуемых группах было отмечено снижение систолического и диастолического АД, а также уменьшение неспецифической депрессии сегмента ST на ЭКГ.
Эти исследования подкрепляются и результатами работы Dvonch и соавт. Так, в районах с высоким содержанием МДВЧ с повышение концентрации на каждые 10 мкг/м3 наблюдалось увеличение систолического АД на 8,6 мм.рт.ст.
Исследование, проведенное в Китае, по оценке реакции сердечно-сосудистой системы на снижение концентрации ВЧ во вдыхаемом воздухе при ношении фильтрующей маски (далее маска) с эффективностью поглощения ВЧ 96,6%, позволило говорить о положительном результате по снижению систолического АД. Так, 15 здоровых волонтеров (средний возраст 28 лет) поочередно проходили определенный маршрут в центре Пекина с маской и без нее. Персональную экспозицию МДВЧ мониторировали в режиме реального времени при помощи специального оборудования, а уровень физической нагрузки – посредством глобальной системы наблюдения (the Global Positioning System, GPS). Показатели ЭКГ оценивали непрерывно в 12 отведениях. Также проводили амбулаторное мониторирование АД. В течение двухчасовой прогулки систолическое АД у лиц, носивших маску, в среднем было равно 114 мм рт.ст., что на 7 мм рт.ст. ниже, чем у испытуемых без маски. Установлены схожие результаты снижения диастолического АД при физических нагрузках у лиц с понижением индивидуальных уровней экспонирования МДВЧ.
Следует отметить, что изменения АД, обнаруженные в данных исследованиях, могут не иметь острых клинических проявлений у здоровых людей. В то же время у лиц с имеющимися ССЗ отклонения АД могут спровоцировать аритмию, инфаркт миокарда и инсульт.
Действие ВЧ на пожилых, ослабленных и больных людей
Снижение компенсаторно-приспособительных функций организма в пожилом возрасте обусловливает большую чувствительность к загрязненному ВЧ атмосферному воздуху пожилого населения. Помимо этого доказано, что лица с одним и более стенозированным на 70% коронарным сосудом в большей степени подвержены риску коронарных событий, спровоцированных экспозицией МДВЧ, по сравнению с людьми, не имеющими данных признаков на ангиограмме. Экспонирование МДВЧ также увеличивает риск развития наджелудочковой аритмии у пожилых лиц, перенесших инфаркт миокарда и страдающих от артериальной гипертензии.
Выявлено, что именно уровень мелкодисперсной фракции взвешенных частиц в атмосферном воздухе играет важную роль в распространенности ССЗ населения всех стран мира. Необходимо также отметить, что загрязнение воздуха ВЧ демонстрирует сильную сезонность с максимальными концентрациями зимой.
Заключение
К настоящему времени накопилось достаточно научных подтверждений связи уровня загрязнения ВЧ с показателями смертности, заболеваемости от ССЗ, а также с маркерами показателей функционированиясердечно-сосудистой системы.
Наиболее «агрессивным» действием по отношению к ССС обладают МДВЧ, беспрепятственно попадающие в кровоток и способные вызывать системный воспалительный ответ, оксидативный стресс, а также снижать функцию внутреннего эпителия сосудов. Пожилые и люди с имеющимися ССЗ подвержены большему риску сердечно-сосудистых событий по сравнению со здоровыми и молодыми обследованными.
Послесловие от редакции:
Вышеизложенный материал демонстрирует методы изучения влияния ВЧ на сердечно-сосудистую деятельность. Исследования российских (ссылка на протокол КИ) и зарубежных учёных неопровержимо свидетельствуют – очищение воздуха от взвешенных частиц положительно влияет на самочувствие пожилых людей и страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Использование эффективного климатического оборудования для очистки воздуха от взвешенных частиц в местах пребывания людей, страдающих ССЗ, является одной из мер профилактики дальнейшего развития сердечно-сосудистых заболеваний.