Čeština
Dansk
Deutsch
English
Español
Français
Italiano
Nederlands
Polski
Green-Zones.eu › Životní prostředí & Zdraví › Znečištění ovzduší

Znečištění ovzduší - mamutí úkol moderní medicíny

Od počátku technického vývoje nebyly vždy účinky na člověka a životní prostředí výlučně pozitivní. Od katastrofické kvality vody na Rýně v 60. letech způsobené průmyslovými odpadními vodami až po ozonovou vrstvu napadenou CFC v 80. letech se účinky znečištění ovzduší v posledním desetiletí stále více zaměřují. Od roku 2008 se účinky jemného prachu a oxidů dusíku, jakož i dalších škodlivých látek ve vzduchu, v neposlední řadě kvůli směrnici EU o kvalitě ovzduší 2008/50 / ES, staly důležitou součástí evropské legislativy a nyní se stále více zaměřují na lékařský výzkum. A výsledky vás přimějí posadit se a všímat si. Protože seznam onemocnění způsobených znečištěním ovzduší se prodlužuje. Kromě respiračních onemocnění, která jsou zjevná při dýchání špatného vzduchu, se stále častěji objevují poškození důležitých orgánů, jako je srdce a mozek, ale také senzorických orgánů. Kromě toho lze duševní a psychologické problémy, jako je deprese, vysledovat zpět ke znečištění ovzduší.

 

Přibližně 55% světové populace žije ve městech a je trvale vystaveno špatné kvalitě ovzduší. Přestože se důsledky znečištění ovzduší v Evropě v posledních několika desetiletích značně snížily (22), jsou účinky jemného prachu (také částice, PM) na lidské zdraví obrovské. Projekt „Globální zátěž nemocí“, který kvantifikuje nemoci a úmrtí, odhaduje znečištění ovzduší na přibližně 4,2 milionu. Dead je celosvětově na pátém místě mezi důvody předčasné smrti (2). Evropská agentura pro životní prostředí označuje znečištění ovzduší za největší zdravotní riziko způsobené faktory životního prostředí, které v roce 2018 vedlo v Evropě k přibližně 400 000 předčasným úmrtím (22). Během této doby byly mezní hodnoty stanovené EU často překračovány. V letech 2016--2018 žilo 4–8% populace v oblastech, kde byla překročena mezní hodnota EU pro PM2,5. Mezní hodnota WHO, do které se PM2,5 nepovažuje za zdraví škodlivou, je výrazně vyšší než zákonem stanovená hodnota v EU, takže 74–78% populace EU žilo v oblastech, kde byla mezní hodnota překročena (22).

 

Škodlivé látky se do ovzduší dostávají hlavně spalovacími procesy v osobní a nákladní dopravě, ale také v průmyslu, zemědělství a domácnostech. Tím se vytvoří primární jemný prach, např. Kovové částice, které se uvolňují přímo ze zdroje do ovzduší, a sekundární jemný prach, který se tvoří z plynných prekurzorů, jako je dusík ve vzduchu. Velikost částic se používá ke kategorizaci jemného prachu: Například PM10 odpovídá jemnému prachu o průměru nejvýše 10 µm (1). Při vdechování vstupuje jemný prach do plic dýchacími cestami. Čím menší jsou částice, jako je PM2,5 nebo PM0,1, tím dále mohou částice pronikat, a tak se dostat do plicních sklípků a plicní tkáně nebo dokonce přejít do krevního řečiště. Odtud mohou přímo zasáhnout a poškodit téměř všechny buňky těla.

Evropská agentura pro životní prostředí uvádí jako hlavní příčinu předčasných úmrtí v souvislosti se znečištěním ovzduší rakovinu plic se 17%, ischemická choroba srdeční, tj. Nedostatečné zásobování srdce kyslíkem 12%, mozkové příhody s 11% a chronická obstrukční plicní nemoc (CHOPN) s 3%. Zejména PM2,5 byl spojen s kardiovaskulárními chorobami různými mechanismy. Patří mezi ně dysfunkce endotelu, tj. Bariéra mezi krví a tkání, vazokonstrikce, vysoký krevní tlak, systémový zánět a oxidační stres, který je vyvoláván volnými radikály (3).

Jemný prach PM2,5 může již v dětství narušit vývoj průdušek a omezit tak pozdější funkci plic (2) Kromě toho mohou vdechované částice v plicích oslabovat imunitní systém tím, že mají inhibiční účinek na fagocyty. Vědci z Cambridge University zjistili, že fagocyty již nemohou absorbovat a trávit kovy, jako je železo a měď, ale také arsen, cín, antimon a vanad, bakterie a další cizí tělesa v přítomnosti kovů, jako je železo a měď. Kromě toho pod vlivem jemného prachu fagocyty stále častěji vysílají zánětlivé látky, které mohou vyvolat zánětlivá onemocnění, jako je bronchitida a zápal plic (4). Částice mohou také narušit rovnováhu různých typů bílých krvinek a tím podporovat astma (2).

Příznaky rýmy, tj. Ucpaný nebo studený nos bez výskytu nachlazení, byly také zvýšeny jemným prachem, zjistili vědci z University of Versailles St-Quentin-en-Yvelines. Zejména PM10 způsobil zesílení příznaků, ale PM2,5 a oxid dusičitý (NO2) také vedly ke zvýšení příznaků. Předpokládaným mechanismem, který spouští tuto amplifikaci, je zase zvýšený výskyt zánětu v dýchacích cestách a oxidační stres, tj. Volné radikály, které mohou buňky poškodit (5).

 

Podle výzkumu částice v srdci ovlivnily částice funkci mitochondrií. Mitochondrie jsou složky lidských buněk, které se také označují jako elektrárny buněk. Produkují molekulu ATP, která působí jako dodavatel energie. V srdci se tato energie používá mimo jiné k kontrakci srdečních komor, které pumpují krev a tím i čerstvý kyslík tělem. Vědci zjistili, že částice poškodily hlavně mitochondriální membrány a způsobily, že buňky produkovaly více stresových proteinů (6).

Vědci také zjistili značné množství jemného prachu v mozku a zkoumali tam jeho účinky. Například vědci z Lancester University našli nanočástice magnetitu v mozkové tkáni. Tyto magnetické částice tvoří volné radikály a byly spojeny s Alzheimerovou chorobou a dalšími neurodegenerativními chorobami. Díky silně zaoblenému a leštěnému tvaru částic mohli vědci přiřadit svůj původ spalovacím motorům a brzdnému tření, protože zde generované teplo vytváří téměř sférické částice. Extrémně malá velikost těchto částic (většinou méně než 200 nanometrů) jim také umožnila vstoupit do mozku přímo po hematoencefalické bariéře po inhalaci (7).

Stejně jako v mozku mohou mít částice neurodegenerativní účinky v jiných orgánech. Studie Národního institutu pro výzkum zdraví v Londýně nyní dokonce dokázala přisoudit riziko znečištění ovzduší znečištění ovzduší. U lidí, kteří byli vystaveni vysokým hladinám jemných částic PM2,5, tedy byla vyšší pravděpodobnost vzniku glaukomu. Toto nevratné onemocnění poškozuje optický nerv a je kolem 60 milionů. Příčina slepoty číslo jedna po celém světě. Vědci nebyli schopni spojit změnu tlaku oka pacienta, který je ve skutečnosti často identifikován jako příčina glaukomu, s částicemi. Také zde vědci předpokládají, že příčinou glaukomu mohou být neurotoxické účinky, jako je oxidační stres a zánět a související vaskulární změny (8).

Částice tedy mohou způsobit obrovské fyzické poškození. Výsledky výzkumu jdou mnohem dále a také spojily jemný prach s různými duševními a psychickými chorobami.

Znečištění ovzduší během vývoje mozku výrazně ovlivňují zejména děti a mladí dospělí. Také zde vědci předpokládají, že neurotoxické procesy spouštěné jemným prachem jsou spouštěčem a mohou například způsobit poruchy učení a vývoje. Výzkum v Barceloně zjistil, že děti, které studovaly na školách s vysokou úrovní znečištění ovzduší, ukázaly snížený kognitivní vývoj v různých oblastech paměti. Tyto dětské pracovní vzpomínky, které jsou důležité pro učení se čtení, psaní a počítání, byly narušeny. Zvýšila se také jejich nepozornost (9). Výzkum z University of Cincinnati ukázal, že děti, které v prvním roce života žily na frekventovaných silnicích, měly v mozku o přibližně 4% nižší objem šedé hmoty, než jim bylo 12 let. Šedá hmota je spojena s výkonem paměti, ale také s výukou jazyků. Oblasti mozku, které plní senzomotorické úkoly, a limbický systém, který je částečně zodpovědný za emoce, byly také významně menší než u dětí, jejichž vývoj v raném dětství probíhal na venkově (10).

Jiné studie dokonce objevily vazby mezi znečištěním ovzduší a duševními poruchami, jako je schizofrenie. Již bylo prokázáno, že zánět, například centrálního nervového systému, může vyvolat duševní poruchy (11). Vědci proto také předpokládají, že jemný prach, který může takové záněty vyvolat, je možnou příčinou duševních poruch. Výzkum švédské univerzity Umeå nyní ukázal, že děti a dospívající skutečně trpěli více duševními poruchami, když byli vystaveni zvýšenému znečištění ovzduší. Zvýšení o 10 µg / m3 NO2 vedlo k 9% nárůstu duševních chorob. U jemného prachu (PM2,5 a PM10) byla změna o něco nižší na 4%. (12). Výzkum v dětském hospici v Cincinnati také zjistil, že duševní nemoci, jako je úzkost, schizofrenie a deprese, a dokonce sebevražedné představy, byly častější, když byly děti vystaveny zvýšenému znečištění ovzduší (13). U těhotných žen, které byly krátce před porodem nebo během porodu vystaveny vysoké úrovni znečištění ovzduší, byla ještě větší pravděpodobnost, že budou mít děti trpící autismem nebo poruchou autistického spektra (14).

Poruchy koncentrace a vážná onemocnění, jako je Alzheimerova choroba (21) a demence, jsou také spojovány se špatnou kvalitou ovzduší u dospělých. Vědci z univerzity v Pekingu zjistili, že znečištění ovzduší může významně snížit kognitivní schopnosti u dospělých. Zejména starší lidé vykazovali poškození srovnatelné se školním vzděláváním zkráceným o jeden rok (15). Experiment univerzity v Maastrichtu ukázal, že šachisté významně častěji způsobovali chyby v koncentraci, když byla zvýšena koncentrace jemného prachu. Pravděpodobnost, že uděláte chybu, vzrostla o celých 26% s nárůstem o 10 µg / m3 jemného prachu PM2,5 (16). Studie v Londýně ukázaly, že lidé v oblastech s koncentrací NO2 vyšší než 41,5 µg / m3 byli vystaveni významně vyššímu riziku vzniku demence než lidé v oblastech s méně než 31,9 µg / m3 NO2 (17).

Výhled na výzkum

Přímá příčinná souvislost mezi znečištěním ovzduší a chorobami je i přes rostoucí výzkum stále obtížná. To je způsobeno hlavně skutečností, že procesy je obtížné pozorovat in vivo, tj. V živé postižené tkáni, po dlouhou dobu a výzkum obvykle probíhá za laboratorních podmínek. Účinky jemného prachu lze zkoumat přímo v tkáni, ale zůstává obtížné jasně přisuzovat onemocnění, jako jsou plicní nebo kardiovaskulární onemocnění, znečištění ovzduší a identifikovat je jako hlavní příčinu (8, 11, 17, 20). Důvodem je zejména skutečnost, že na utrpení postižených mají vliv genetické predispozice a faktory prostředí, jako je životní styl a strava nebo stres. Přesné údaje o důsledcích znečištění ovzduší jsou proto obtížné a ve většině případů jsou k dispozici pouze odhady pro nemoci i úmrtí (2, 19).

 

Nicméně, jak je zde popsáno, bylo jasně prozkoumáno, že jemný prach má toxické účinky na buňky pomocí různých mechanismů, ničí jejich membrány a vybízí je k produkci široké škály látek. Proto je jasně spojen s různými nemocemi. Kromě toho zde popsané empirické výzkumné projekty ukazují významně zvýšený výskyt různých nemocí v populacích vystavených silnému znečištění ovzduší.

Výzkumné instituce nyní dokonce začaly zkoumat účinky jemného prachu na jiné živé bytosti. Výsledky jsou stěží překvapivé: to, co je škodlivé pro člověka, také ohrožuje jiné organismy. Například zvýšená úmrtnost včel byla nyní spojena se špatnou kvalitou ovzduší (18). Částice by mohly mít nejen přímý dopad na naše zdraví, ale také nepřímo ovlivňovat faktory v našem životě, jako je naše strava. Jak daleko tento vliv přesahuje, je otázkou výzkumu. V každém případě je již nyní jasné, vzhledem k řadě nemocí a nemocí, jak fyzických, tak psychologických, a enormnímu počtu lidí, kteří jsou každý den vystaveni špatné kvalitě ovzduší, se znečištění ovzduší jeví jako mamutí úkol moderní medicíny.

Prameny
  1. Umwelt Bundesamt (2020). Feinstaub. www.umweltbundesamt.de/themen/luft/luftschadstoffe/feinstaub
  2. D. E. Schraufnagel, et al. (2019). Air Pollution and Noncommunicable Diseases
  3. R.D. Brook, et al. (2010). Particulate Matter Air Pollution and Cardiovascular Disease
  4. L. Selley, et al. (2019). Brake dust exposure exacerbates inflammation and transiently compromises phagocytosis in macrophages.
  5. E. Burte, et al. (2019). Long-term air pollution exposure is associated with increased severity of rhinitis in 2 European cohorts.
  6. B.A. Maher, et al. (2020). Iron-rich air pollution nanoparticles: An unrecognised environmental risk factor for myocardial mitochondrial dysfunction and cardiac oxidative stress
  7. B.A. Maher, et al. (2016). Magnetite pollution nanoparticles in the human brain.
  8. S.Y.L. Shua, et al. (2019). The Relationship Between Ambient Atmospheric Fine Particulate Matter (PM2.5) and Glaucoma in a Large Community Cohort.
  9. J. Sunyer, et al. (2015). Association between Traffic-Related Air Pollution in Schools and Cognitive Development in Primary School Children: A Prospective Cohort Study
  10. T. Beckwith, et al. (2020) Reduced gray matter volume and cortical thickness associated with traffic-related air pollution in a longitudinally studied pediatric cohort.
  11. A. Kewalramani, et al. (2008). Asthma and Mood Disorders.
  12. A. Oudin et al. (2016). Association between neighbourhood air pollution concentrations and dispensed medication for psychiatric disorders in a large longitudinal cohort of Swedish children and adolescents.
  13. C. Brokamp (2019). Pediatric Psychiatric Emergency Department Utilization and Fine Particulate Matter: A Case-Crossover Study
  14. A.L. Roberts et al. (2013). Perinatal Air Pollutant Exposures and Autism Spectrum Disorder in the Children of Nurses’ Health Study II Participants
  15. X. Zhang et al. (2018). The impact of exposure to air pollution on cognitive performance
  16. S. Künn et al. (2019). Indoor Air Quality and Cognitive Performance.
  17. I.M. Carey et al. (2018). Are noise and air pollution related to the incidence of dementia? A cohort study in London, England.
  18. G.G. Thimmegowda et al. (2020). A field-based quantitative analysis of sublethal effects of air pollution on pollinators.
  19. WHO (2020). Air pollution. www.who.int/health-topics/air-pollution
  20. A.E. Budson (2020). Does air pollution cause Alzheimer’s disease? https://www.health.harvard.edu/blog/does-air-pollution-cause-alzheimers-disease-2020072320627
  21. J. Kilian & M. Kitazawa (2018). The emerging risk of exposure to air pollutionon cognitive decline and Alzheimer's diseaseeEvidence from epidemiological and animal studies
  22. European Environment Agency (2020). Healthy environment, healthy lives: how the environment influences health and well-being in Europe.
  23. J.E. Fisher, et al. (2016). Physical Activity, Air Pollution, and the Risk of Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease.