Невидимый враг: о вреде микрочастиц РМ2.5

Главная страницаПотребителямСтатьиЧто такое индекс РМ 2.5

В воздушном пространстве нашей планеты всегда содержится пыль. Однако наряду с пылью, которую мы можем обнаружить, также присутствует пыль, которая настолько мала, что невооруженный человеческий глаз не способен ее распознать. Данная субстанция в воздухе называется мелкодисперсной пылью и аэрозолем. В состав данной непременной составляющей воздушного потока входят твердые мельчайшие частицы, а также микроскопического размера капли жидкостей. С развитием точности измерительных приборов удалось вычислить данный  диапазон размеров мелкодисперсных частиц, который составляет от 10 мкм до 2.5 мкм. Для более понятного представления поясняем, что 1 мкм (микрометр) = 0. 000 001 м, а диаметр человеческого волоса равен 80 — 100 мкм. Именно исходя из размеров, данные частицы получили свои альтернативные обозначения — Particulate Matter: PM 10 и PM 2.5.

Данная мельчайшая пыль постоянно находится во взвешенном состоянии воздушного пространства. В состав этой мелкодисперсной субстанции входят: кусочки сажи, частицы минеральных солей, соединения тяжелых металлов, различные аллергены, пыльца растений, бактерии, микроорганизмы и останки их жизнедеятельности, табачный и выхлопной дым. Частицы PM 2.5 и PM 10 содержатся абсолютно в любом воздушном пространстве, вне зависимости от географического положения: в горах, степях, на морском побережье, в лесном массиве. Однако именно воздух крупных мегаполисов содержит наиболее высокую концентрацию, а также химически более агрессивный «букет» данных частиц. Необходимо заметить, что вне зависимости от местоположения человеку постоянно приходится дышать, пропуская через легкие в среднем около 15 — 20 кубических метров воздуха за сутки и приблизительно 6000 куб. метров в год. Соответственно, вышеназванные мелкодисперсные частицы вместе с воздухом попадают в бронхи и легкие человека.

Основное отличие PM 10 от PM 2.5 исходит от их классификации. Частицы PM 10 более крупные и тяжелые. Соответственно их свойства летучести менее выражены, чем у частиц разряда PM 2.5. Очень хорошим примером оседания частиц PM 10 зимой является загрязненный снег, обрамляющий автомагистрали с плотным движением. Кроме этого, наше тело имеет слизистую оболочку, а также защитные волоски на органах дыхания, которые задерживают частицы PM 10. Более мелкие и легкие частицы PM 2.5 длительное время находятся во взвешенном состоянии и практически не оседают. Именно они представляют наибольший риск для здоровья человека, так как проникают в легкие и оказывают негативное воздействие на жизненно важные внутренние органы человека.

Теперь самое время затронуть вопрос о цифровом количестве или концентрации частиц в воздухе. Именно массовая концентрация PM 2.5 частиц в единице объема воздуха является самым важным и основным параметром оценки качества воздушного пространства для каждой конкретной географической локации. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) установила предельно допустимую концентрацию мелкодисперсных частиц для безопасной жизнедеятельности человека. По данным ВОЗ среднесуточный уровень PM 2.5 в воздухе не должен превышать 25 мкг/м.куб., а среднегодовой – не более 10  мкг/м.куб. Относительно уровня PM10 величины следующие: среднесуточный – не более 50 мкг/м.куб, а среднегодовой – не более 25 мкг/м.куб. Поясним, что 1 мкг (микрограмм) = 0.000 001 г (грамм).

На различных континентах и во многих странах уже существуют специальные государственные мониторинговые службы экологического контроля воздушной среды. В режиме реального времени множество датчиков, расположенных в различных локациях, передают информацию о загрязненности воздушной среды. Одно из основных и важных измерений – индекс загрязненности PM 2.5. Такая информация уже давно актуальна и доступна в США и Европе. Отдельный пример – Китай. В этой стране любой прогноз погоды всегда сопровождается дополнительной информацией о текущем значении индекса РМ 2.5. Для такой промышленной державы эта информация крайне необходима, так как загрязнение воздуха во многих мегаполисах Китая достигло катастрофических масштабов. Только по оценкам ВОЗ, за предыдущие 20 лет, более 3.5 миллионов человек умерли от болезней, связанных с высокой концентрацией PM 2.5. Постоянное проживание в местах с повышенным уровнем PM 2.5 со временем приводит к серьезным проблемам, связанным с хроническими заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем организма. К сожалению, в России до сегодняшнего момента не имеет места широкое распространение информации о состоянии индекса PM 2.5 от наших служб экологического мониторинга. Однако это не означает, что воздух у нас чистый. Мы просто не владеем количественной информацией, что не защищает население крупных мегаполисов от аналогичных хронических последствий. Простое решение – купить портативный детектор (анализатор) качества воздуха со счетчиком частиц PM 2.5 и самостоятельно проводить измерения. Один из таких наиболее зарекомендовавших себя приборов  производит всемирно известная китайская компания Xiaomi.

В заключение, хотелось бы добавить, что атмосфера любого крупного города нашей страны содержит достаточное количество негативных частиц PM2.5. Поэтому если хотя бы очищать воздух в помещениях, где мы проводим большую часть своей жизни во время сна и работы, то среднесуточная доза негативных частиц, вдыхаемых за день, значительно снизится. А начинать нужно с улучшения состава воздушной среды непосредственно у себя в офисе, квартире или доме. Только таким способом возможно застраховать себя от многих вышеперечисленных заболеваний. Для очистки воздуха лучше всего использовать воздухоочиститель с HEPA фильтром, который эффективно избавит воздух от негативных частиц размером до 0.3 мкм. В нашем интернет-магазине Вы сможете подобрать и купить различные модели приборов для очистки воздуха. Будьте здоровы! 

Контроль за окружающим воздухом выходит на первое место, и не последнюю роль играют газоанализаторы и детекторы примесей в воздухе. Не так давно эти приборы были сугубо профессиональными, но сейчас есть возможность приобрести для себя анализатор параметров воздуха, например, датчик частиц пыли (PM1.0, PM2.5, PM10), датчики СО и СО2, газоанализаторы, например, паров формальдегид или летучих веществ (ЛОС). На рынке присутствуют недорогие модели на 1-2 параметра, стоимостью от $20, заканчивая профессиональными комбоанализаторами за ~$200. Ряд моделей имеет возможность удаленного мониторинга и подключения к системам умного дома.

Если интересна подборка простых моделей, которые измеряют 1-2 параметра, типа монитора качества воздуха Xiaomi PM2.5, прошу написать в комментариях, тогда оформлю отдельную статью. А вот подробный обзор про комбинированное устройство Монитор качества воздуха Honeywell HAQ (6 типов показателей) 

Начну список с хорошей качественной модели анализатора-детектора из Поднебесной. Это переносной (ручной) детектор, который сразу отображает несколько параметров: измерение частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатор HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC), датчик газа СО2. Есть возможность экспорта лога на MicroSD карту. Встроенный аккумулятор 2200мАч. Есть модификации 4-в-1 и 6-в-1, будьте внимательны.

Простой и практичный беспроводной монитор качества воздуха с измерением параметров содержания HCHO (формальдегид), летучих веществ (ЛОС/VOC) и углекислого газа СО2. Встроенного аккумулятора нет, работает от питания USB. Беспроводное подключение по Wi-Fi (2.4G). В кармане носить не получится, но дома работает непрерывно. Версия JQ-300 отличается наличием дополнительного детектора частиц пыли PM2.5.

 Свежая модель портативного детектора-анализатора качества воздуха (2019 года). Оборудован датчиками частиц PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором формальдегида (HCHO), детектором летучих веществ (ЛОС/VOC), датчиком газа СО2. Простой в использовании, работает от аккумулятора, есть подставка (подножка) для использовании в комнате.

 Бюджетная, почти детская модель детектора, цена практически самая низкая из всех, что я смог найти. Дисплей цветной, корпус переносной (карманный). Измеряет наличие частиц пыли в воздухе (датчики PM1, PM2.5 и PM10), газов формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). За работу отвечает встроенный аккумулятор 1000mAh.

 Эта модель точно самая дешевая (около $25), также, как и другие модели имеет встроенный газоанализатор формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС), а также датчик углекислого газа (СО2). Измерителя твердых частиц в воздухе (PM1 / PM2.5 / PM10) — не предусмотрено, тут внимательно смотрите. Работает от USB.

 Для контраста добавляю топовую модель домашнего измерителя качества воздуха Air Master. Это не самая дорогая, но самая продвинутая модель анализатора со встроенными датчиками твердых частиц в воздухе (PM2.5 / PM10), газоанализаторы формальдегида (HCHO) и летучих органических веществ (VOC/ЛОС). Конечно, есть встроенный датчик температуры и влажности (гигрометр). Есть модификация с Wi-Fi (по ссылке без Wi-Fi, нужную искать по словам «Air Master Wi-Fi»)

 В копилку бюджетных моделей — компактный анализатор все-в-одном, выполнен в виде портативного прибора. Дисплей цветной и отображает несколько параметров сразу: величину содержания частиц PM2.5 и PM10 в воздухе, показания газоанализатора HCHO (формальдегид), и содержание летучих веществ (ЛОС/VOC). Цветом показывает допустимые границы и превышение содержания частиц и газов в воздухе. Цена около $30. 

 Настольный анализатор качества воздуха DM601 с большим цветным экраном 4.3″ (320×240 пикселей) и встроенными датчиками твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе (лазерный датчик), газоанализатором HCHO (формальдегиды), датчиком летучих веществ (ЛОС/VOC). Показывает сводный индекс качества воздуха. Встроенная литиевая батарея с емкостью 3000 мАч может подзаряжаться от MicroUSB порта.  Дополнительно сделаны часы и будильник.

 Еще одна хорошая карманная модель анализатора качества воздуха Dienmern — качественный прибор с неплохим дизайном. Отображаемые параметры: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура и влажность в помещении. Есть возможность сохранить показания, откалибровать прибор, а также установка даты/времени. Дисплей 320×240 точек, цветом показывает превышение значений частиц и газов. Отмечу, что производитель сейчас предлагает в подарок специальную маску PM2.5 от пыли.

Ну и в завершении подборки предлагаю посмотреть на интересный настольный прибор с яркой индикацией основных параметров качества воздуха: содержание твердых частиц PM1.0, PM2.5 и PM10 в воздухе, летучих веществ (ЛОС/VOC), газов формальдегида (HCHO), а также температура. Внутри предусмотрен электрохимический датчик формальдегида и лазерный датчик частиц. Работает как от встроенного аккумулятора, так и от MicroUSB кабеля. 

 Выбираем, сравниваем, сохраняем себе в корзину детекторы, оформляем с купонами продавца или Алиэкспресс. Предложения хорошие, но не забывайте, что все точные приборы требуют калибровки. При получении постарайтесь изучить инструкцию и сравнить показания в помещении и на чистом воздухе на улице. Дешевые модели идут с иероглифами на экране, так что есть определенный риск.

О мелкодисперсных частицах РМ2.5 сегодня говорят все: экологи, врачи, СМИ. Почему бы не поговорить и нам? Что это за частицы, откуда они берутся и почему они вредят не только дыхательной, но и кровеносной системе? Приготовьтесь к долгому чтению.

Что такое РМ2.5 и откуда они

Это воздушный загрязнитель, в состав которого входят как твердые микрочастицы, так и мельчайшие капельки жидкостей. И те, и другие размером примерно от 10 нм до 2,5 мкм. Другие обозначения и названия частиц РМ2.5: FSP (fine suspended particles), fine particles, fine particulate matter, мелкодисперсные взвешенные частицы, тонкодисперсная пыль. Совсем мелкие частицы (порядка 1 нм и меньше) — это уже молекулы газов. Например, диаметр молекулы воды и кислорода — 0,30 нм, азота — 0,32 нм, водорода — 0,25 нм. У таких мелких тел поведение сильно отличается от частиц РМ2.5. О газах мы расскажем в другой раз, ниже речь о твердых микрочастицах.

Почему именно 2.5 мкм? Забегая вперед, скажем: в отличие от более крупных частиц, РМ2.5 легко проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма.

Все эти частицы и капельки размером меньше 2,5 мкм находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Они есть и в лесу, и на море, но именно в городе представляют наибольшую опасность. Во-первых, обычно их в городе намного больше, а во-вторых, химический состав мелкодисперсного аэрозоля в городе опаснее, чем на природе. К слову, в разных городах могут сильно отличаться и состав аэрозоля РМ2.5, и параметры отдельных частиц. Что из себя представляют твердые частицы РМ2.5? Зависит от того, откуда они взялись. По своему происхождению РМ2.5 делятся на:

• Первичные РМ2.5 Выбрасываются в воздух уже готовыми. Мельчайшие кусочки сажи, асфальта и автомобильных покрышек, частицы минеральных солей (сульфаты, нитраты), соединения тяжелых металлов (в основном оксиды). Биологические загрязнители (некоторые аллергены и микроорганизмы) тоже относятся к РМ2.5. Пара слов о частицах сажи. Уголь — хороший сорбент, поэтому даже на мельчайших частицах сажи осаждаются токсичные соединения. При работе двигателей внутреннего сгорания это, например, полициклические ароматические углеводороды с большим молекулярным весом. Получается не просто частица сажи, а частица «с начинкой» из вредной органики.
• Вторичные РМ2.5 Образуются непосредственно в атмосфере. Один из примеров: в городской воздух выбрасываются оксиды азота и серы, при контакте с водой они образуют кислоты, а уже из них получаются твердые частицы солей (нитраты и сульфаты).

По типу источника частицы РМ2.5 делятся на:

• Искусственные (антропогенные) Главный антропогенный источник частиц — транспорт. Двигатели внутреннего сгорания и промышленные процессы со сжиганием твердых видов топлива (уголь, бурый уголь, нефть), строительство, добыча полезных ископаемых, многие виды производства (особенно производство цемента, керамики, кирпича, плавильное производство), в городах источником может быть эрозия дорожного покрытия и стирание тормозных колодок и шин. Даже сельское хозяйство – источник аммиака, из которого могут образоваться вторичные РМ2.5.
• Природные (неантропогенные) Источники: эрозия почвы в засушливых районах и органические испарения.

Сколько РМ2.5 в воздухе

Массовая концентрация РМ2.5 является ключевым параметром для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) среднегодовой уровень РМ2.5 должен составлять не больше 10 мкг/м3, а среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м3. Реальную концентрацию частиц в воздухе оценивают различные службы экомониторинга по всему миру. Крупнейший онлайн-мониторинг воздуха — The World Air Quality Index. Он показывает индекс качества воздуха в городах по всему миру. Индекс этот считается по всем воздушным загрязнителям. И основной из них — именно РМ2.5. Сервис, кстати, очень хороший. Хотя перевод на русский оставляет желать лучшего 🙂

Почему все вдруг заговорили о РМ2.5

В современном Китае эту аббревиатуру знает почти каждый житель мегаполиса. В остальном мире эти частицы тоже «набирают популярность». Это связано с элементарным фактом: частицы РМ2.5 опасны. И опасность эта становится все более и более явной. С 1990 по 2010 год 3,1 млн людей умерли от причин, связанных с частицами РМ2.5. Еще одна цифра: частицы PM2.5 сокращают ожидаемую продолжительность жизни в среднем на 8,6 месяцев. Всего с РМ2.5 связаны 3% смертей от заболеваний сердечно-сосудистой и дыхательной системы и 5% смертей от рака легкого. Источник – последний крупный отчет Всемирной организации здравоохранения о загрязнении воздуха и его влиянии на здоровье людей. [1] (Ссылки на этот и другие источники в конце статьи). Все привыкли опасаться вредных газов: вдохнешь их — и сразу отравишься. Возможно, это отголоски военных лет и страхов перед боевыми отравляющими веществами, техногенными катастрофами и мрачными картинками людей в противогазах. Но на самом деле частицы не менее опасны. Люди вдыхают их каждый день. На небольшие дозы РМ2.5 нет мгновенной реакции, как на отравляющий газ, но они накапливаются в организме и со временем могут привести к серьезным проблемам.

Именно поэтому в отчете ВОЗ речь не о пиковых скачках РМ2.5 во время промышленных выбросов, а о хроническом воздействии этих частиц на организм. Том воздействии, под которым каждый день находятся жители крупных городов.

Почему в воздухе накапливаются РМ2.5

В городском воздух в принципе много разных частиц: мелких и крупных, легких и тяжелых. Только тяжелые частицы со временем «падают» на землю (вспомните черный снег рядом с каким-нибудь заводом), а легкие РМ2.5 практически не оседают. Мелким частицам сложнее преодолеть сопротивление среды и «упасть» на землю. А для самых мелких частиц сопротивление оказывает еще и броуновское движение. Как видно из таблицы, для частиц РМ2.5 скорость оседания в 15 раз ниже, чем для РМ10, и составляет примерно 0,2 мм/с. Такое значение компенсируется даже легким восходящим потоком воздуха. А для так называемых ультрамелкодисперсных частиц РМ0.1 (диаметром до 0,1 мкм) броуновское движение и вовсе преобладает над скоростью оседания. Поэтому эта самая мелкая фракция частиц может вообще никогда не оседать. Конечно, часть РМ2.5 осаждается, в том числе с дождями, но в городе столько источников этих частиц, что они постоянно накапливаются в атмосфере. Если выключить ветер, из городского воздуха «начнут падать кирпичи».

Влияние РМ2.5: две гипотезы и шесть механизмов

Основной источник информации о влиянии РМ2.5 на организм — доклад о связи между загрязнением воздуха и сердечно-сосудистыми заболеваниями [2]. Частицы РМ2.5 называют еще респирабельной, вдыхаемой фракцией. Они настолько мелкие, что проходят сквозь биологические барьеры в нашем организме: носовая полость, верхние дыхательные пути, бронхи. РМ2.5 вместе с воздухом попадают напрямую в альвеолы — пузырьки, в которых происходит газообмен между легкими и кровеносными сосудами.

Самые мелкие частицы РМ2.5 при газообмене могут попадать в кровь. Поэтому с ними связаны заболевания не только дыхательной системы, но и сердечно-сосудистой. Причем загрязняют и частицы сами по себе, и вредные соединения, сорбированные на мельчайших частицах угольной сажи.

В начале 2000-х годов ученый по фамилии Питерс (Peters) показал, что воздействие мельчайших частиц вызывает в организме человека два ответа:

• Условно «быстрый»: уже через 2 часа
• Условно «медленный»: через 24 часа

Пытаясь найти объяснение этому, Питерс выдвинул две основные гипотезы о том, как РМ2.5 и вообще любые воздушные загрязнители влияют на сердечно-сосудистую и дыхательную системы.Гипотеза №1: про «быстрый» ответ Суть: мельчайшие частицы раздражают определенные рецепторы в воздухоносных путях и запускают рефлекс, меняющий сердечный ритм и интенсивность дыхания. Работает нервная система, а нервная регуляция всегда отличается быстрым ответом на раздражитель.Гипотеза №2: про «медленный» ответ Суть: мельчайшие частицы откладываются в легких, сосудах и вызывают в них воспаление. В ответ на воспаление в крови повышается количество специальных сигнальных белков – цитокинов. Они запускают цепь биохимических реакций, которые в конечном счете ведут к тромбозу, а потом и к ишемической болезни сердца, инфаркту и т.д. Такой ответ организма занимает больше времени, чем нервная реакция. Чтобы подкрепить эти гипотезы фактами, исследователи проследили за РМ2.5 в организме и выявили шесть основных механизмов вредного воздействия частиц:

1. Возбуждение легочных рецепторов: учащение дыхания, сердечная аритмия
2. Разрушение клеток легочного эпителия
3. Развитие воспалительного ответа
4. Увеличение свертываемости крови
5. Дестабилизация атеросклеротических бляшек
6. Утолщение стенок сосудов

1. Возбуждение легочных рецепторов: учащение дыхания, сердечная аритмия

По нервным волокнам в головной мозг поступают сигналы от рецепторов, которые находятся в стенках дыхательных путей: в носу, ротовой полости, глотке, гортани, трахее, бронхах и в самих лёгких. Эти рецепторы реагируют на разные раздражители: температуру, механическое воздействие, растяжение стенок бронхов и т.д. И как оказалось, на частицы РМ2.5 тоже. Попала частица на рецептор – человек может закашлять, может появиться першение и жжение в груди. При этом бронхи сужаются, вздохи становятся короче, дыхание – более частым и поверхностным. Так организм пытается меньше вдыхать эту гадость и избавиться от тех частиц, которые успели проникнуть внутрь. Но таких очевидных реакций, как кашель, может и не быть, а рефлекторный ответ будет запущен. Кроме нарушения дыхания может появиться сердечная аритмия. Пока неясно, как именно РМ2.5 влияют на сердечно-сосудистую систему, но статистически значимая связь между ними есть, это факт. Пример исследования на эту тему: работа 1999 года Уичмана (Wichmann) с выборкой из 4 000 людей. В ней показано, что больных аритмией становилось больше на 50% каждый раз после увеличения концентрации РМ2.5 в городском воздухе.

2. Разрушение клеток легочного эпителия

РМ2.5 влияют не только на рецепторы в стенках дыхательных путей, но и на сами клетки легочного эпителия. И это влияние особенно опасно в районе альвеол – легочных пузырьков, опутанных сетью капилляров. Диаметр этих капилляров очень маленький, меньше 5 мкм. Эритроциты буквально «ввинчиваются» в них. В момент контакта эритроцита со стенкой капилляра получается единая трехслойная мембрана: стенка эритроцита, стенка капилляра и стенка легочной альвеолы. Такой плотный контакт кровяных клеток и дыхательных путей облегчает газообмен: гемоглобин в эритроците связывает кислород, а цитоплазма отдает углекислый газ, растворенный с участием карбоангидразы.Эндотелиоцит — это клетка стенки капилляра. Сурфактант — «легочная смазка» для облегчения газообмена. Эта альвеолярно-капиллярная мембрана – первый барьер на пути грязного воздуха. Исследования «в пробирке» [3] показали, что частицы РМ2.5 разрушают этот барьер. Они замедляют рост и размножение клеток легочного эпителия и даже убивают их. Если такое происходит в пробирке, то может происходить и в организме. Чем опасно нарушение альвеолярно-капиллярной мембраны? Тем, что нарушается основная функция легких — газообмен. А это может повлечь гипоксию (мало кислорода) и гиперкапнию (много углекислого газа). Про гипоксию и гиперкапнию мы писали недавно.

3. Развитие воспалительного ответа

Пара слов о инфекционном воспалении. Когда микробы попадают в организм, иммунные клетки выделяют специальные белки – цитокины. Цитокины распространяют сигнал об опасности по всему организму. В костном мозге начинают вырабатываться особые клетки иммунитета – макрофаги. Это такой отряд «силовиков», которые могут поглощать и «переваривать» микробов. Поле боя макрофагов и микробов — это и есть очаг воспаления. Воспаление развивается при вирусной или бактериальной инфекции. Резонный вопрос: на РМ2.5 иммунитет может ведь и не среагировать? Но он реагирует. В исследовании на кроликах показана связь между РМ2.5 и воспалением в легких. У кроликов, которые вдыхали воздух с высоким содержанием РМ2.5, была отмечена повышенная активность костного мозга. И чем выше активность, тем больше макрофагов в легких. Воспаление легких у кроликов — один из примеров. Как вы уже знаете, самые мелкие РМ2.5 могут проникать в кровь, а с ней — в любую часть организма. Поэтому они могут вызывать воспаления не только в легких, но и в стенках кровеносных сосудов, и в других органах. Собрав подобные данные, группа исследователей под руководством Ситона и Деннекампа (Seaton, Dennekamp) предположила: иммунный ответ организма на РМ2.5 такой же, как ответ на болезнетворных микробов. И мало того, что любое воспаление само по себе может привести в больницу, оно еще и является триггером двух других опасных процессов.

4. Увеличение свертываемости крови

Первый из этих процессов – ускорение свертываемости крови. Кровь сворачивается под влиянием многих биохимических факторов. Говоря о РМ2.5, из этих факторов стоит выделить фибриноген и белок CRP (C-related protein). Детально известен механизм, по которому РМ2.5 запускают свертывание крови с помощью фибриногена и CRP. Если коротко, то механизм такой. Сначала макрофаги захватывают частицы. При этом они продуцируют различные вещества, в том числе особые цитокины, стимулирующие костный мозг и печень. Костный мозг начинает активно вырабатывать лейкоциты и тромбоциты (клетки, участвующие в свертывании крови). А печень начинает быстрее выделять фибриноген и белок CRP. В итоге кровь сгущается и увеличивается риск тромбоза.

5. Дестабилизация атеросклеротических бляшек

Второй процесс, идущий вслед за воспалением, – так называемая дестабилизация жировых (липидных) отложений на стенках сосудов. Речь о тех самых атеросклеротических бляшках, про которые часто говорят по телевизору. Эти бляшки в тех или иных количествах есть почти у каждого взрослого человека. Они находятся на внутренней стенке сосуда и защищены специальным фиброзным утолщением, так называемой покрышкой. Макрофаги захватывают частицы РМ2.5 и выделяют белки-цитокины — в ответ на это из стенок сосудов выделяется белок MCP. Он, как регулировщик, направляет свеженьких макрофагов и Т-лимфоцитов в очаг воспаления. И если очаг находится в жировых отложениях, то макрофаги и Т-лимфоциты «в боевом угаре» могут напасть не только на РМ2.5, но и на клетки самого организма. В итоге в этом месте клетки в стенке сосуда умирают, фиброзное утолщение ослабевает, и содержимое бляшки может выскочить в просвет сосуда. Повышенная свертываемость крови и куски липидных отложений, гуляющие по сосудам, – два фактора, которые существенно повышают риск тромбоза.

6. Утолщение стенок сосудов

И чтобы совсем добить сердечно-сосудистую систему, частицы РМ2.5 еще и сужают кровеносные сосуды. В исследовании с огромной выборкой (5362 человека от 45 до 84 лет) [4] показана статистически значимая связь между отравлением РМ2.5 и утолщением стенок артерий. Конкретный механизм процесса в статье не описан. Возможно, это еще одно проявление воспалительных процессов. Как бы то ни было, утолщение стенок – еще один фактор, влияющий на просвет сосудов и развитие атеросклероза.

Обобщение: что делают РМ2.5 в организме

Представим ситуацию, когда человек дышит воздухом с критически высокой концентрацией частиц (например, как в Пекине во время сильного смога). Причем дышит весь день, без всяких респираторов и не прячась в квартире с бризером. Как отреагирует его организм? Сначала РМ2.5 раздражают рецепторы в дыхательных путях, и нервная система посылает сигнал легким работать чаще. Просвет бронхов сужается, человек начинает дышать часто и неглубоко, поверхностно. Нагрузка на сердце увеличивается: аритмия, тахикардия. Это все происходит в течение первых 2 часов после вдыхания, это так называемый «быстрый» ответ на РМ2.5. В течение суток в организме может развиться воспаление с каскадом биохимических и физиологических реакций. Повышение уровня цитокинов, сгущение крови, отрыв атеросклеротических бляшек, утолщение сосудов, тромбоз. Это «медленный» ответ. Итог такого сценария: увеличение риска сердечно-сосудистых заболеваний (ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, инсульт).

Заключение

На самом деле описанная выше ситуация случается крайне редко. Мало кто будет сидеть 24 часа на улице, когда в городе из-за смога объявлен красный уровень опасности. Сложно представить, что здоровый человек за одни сутки заболеет ишемической болезнью сердца из-за грязного воздуха. Наше обобщение — скорее пугалка об экологической обстановке. Но в основе этой пугалки современные реалии, поэтому игнорировать ее нельзя. В крупном городе в воздухе всегда есть частицы РМ2.5. Это факт. И мы в любом случае вдыхаем их. Это тоже факт. Вопрос в том, какую среднесуточную дозу РМ2.5 получает организм. Если на улице воздух грязный, но дома мы защищаемся бризерами или очистителями, то мы снижаем количество частиц, вдыхаемых за день, даем организму передышку. Если он успевает очиститься от мусора и восстановиться, вероятность перечисленных выше проблем со здоровьем будет существенно меньше. Другое дело, если изо дня в день в нас попадает больше вредных частиц, чем успевает выйти. Тогда они будут накапливаться в организме. Симптомы «отравления» РМ2.5 будут проявляться незаметно: запыхался на несколько ступенек раньше, чем обычно, иногда ноет в груди, сердце колотится чаще и так далее. Организм потихоньку изнашивается от грязного воздуха, но резкого ухудшения самочувствия нет. Негативный эффект не мгновенный, а отложенный. Но от этого не менее серьезный.

Основная опасность РМ2.5 заключается как раз не в резких скачках концентрации, а в хроническом влиянии этих частиц на организм.

В день среднестатистический городской житель вдыхает 200 миллиардов частиц РМ2.5. Половина из них откладывается в легких. Одна такая доза обойдется без серьезных последствий. Но со временем отложения РМ2.5 в организме перевалят за критический уровень, и тогда все может стать намного хуже. Источники:Используемые источники:

• https://www.atmostech.ru/potrebitelyam/stati/chto-takoe-indeks-rm-2-5.php
• https://www.ixbt.com/live/topcompile/pm25.html
• https://airkaz.org/pm25.php