Кратковременное воздействие загрязнённого воздуха влияет не только на лёгкие, но и на мозг

Новое исследование британских учёных показало, что даже короткое воздействие распространённых загрязнителей воздуха способно заметно изменить работу лёгких и активность мозга. По данным авторов, изменения фиксировались уже после одного часа пребывания в загрязнённой среде и последующего четырёхчасового наблюдения. Работа даёт важные подсказки о том, как загрязнение воздуха может быть связано с ухудшением здоровья мозга и, возможно, с повышенным риском развития деменции.

Долгое время влияние грязного воздуха рассматривали в первую очередь через призму заболеваний дыхательной системы. Однако всё больше исследований показывает, что загрязнители способны воздействовать и на нервную систему. Это может происходить двумя путями. Первый — прямой: вредные частицы попадают в организм и могут достигать мозга. Второй — косвенный: загрязнение вызывает воспалительные реакции в лёгких, а они, в свою очередь, влияют на работу мозга. Такой механизм всё чаще называют связью «лёгкие — мозг».

Особое значение эта тема приобретает на фоне роста числа неврологических заболеваний. За последние десятилетия такие болезни становятся всё более распространёнными, а учёные всё лучше понимают, что длительное воздействие повышенных уровней загрязнения воздуха может быть связано с риском деменции. При этом новое исследование показывает важную деталь: значение имеет не только количество частиц в воздухе, но и источник загрязнения.

Разные загрязнители — разные последствия

Результаты исследования, опубликованные в журнале npj Clean Air, показывают, что разные источники загрязнения вызывают неодинаковые реакции организма даже при одинаковой концентрации твёрдых частиц в воздухе. Иными словами, два типа загрязнённого воздуха могут выглядеть одинаково по стандартным показателям качества воздуха, но по-разному воздействовать на лёгкие и мозг.

Учёные подчёркивают, что это важно учитывать при разработке мер общественного здравоохранения, медицинской диагностике и создании рекомендаций для защиты населения. Сегодня качество воздуха часто оценивают по общему уровню взвешенных частиц. Однако новое исследование указывает, что состав загрязнения и его происхождение могут быть не менее важны, чем само количество частиц.

Ведущий автор работы Томас Фахерти из Бирмингемского университета отметил, что исследование позволило лучше понять роль связи между лёгкими и мозгом в реакции организма на загрязнение воздуха. По его словам, безопасное воздействие на одних и тех же добровольцев разными реальными смесями загрязнителей помогло выявить различия между источниками загрязнения. Такой подход может быть особенно полезен для дальнейшего изучения связи между загрязнением воздуха и риском деменции.

Как проходил эксперимент

В клиническом двойном слепом исследовании приняли участие 15 здоровых добровольцев. Их поочерёдно подвергали воздействию чистого воздуха и нескольких загрязняющих смесей: вторичного органического аэрозоля на основе лимонена, выхлопов дизельного двигателя, дыма от сжигания древесины и выбросов, возникающих при приготовлении пищи.

Лимонен — это вещество с цитрусовым запахом, которое часто используется в чистящих и ароматизированных средствах. При взаимодействии с другими веществами в воздухе он может образовывать вторичные органические аэрозоли. Именно такая смесь в эксперименте оказала наиболее выраженное влияние на функцию лёгких.

После 60 минут воздействия и четырёхчасового перерыва исследователи оценивали состояние дыхательной системы, а также ряд когнитивных функций: рабочую память, избирательное внимание, социально-эмоциональную обработку информации, психомоторную скорость и моторный контроль.

По влиянию на дыхательную функцию самым заметным оказался аэрозоль, связанный с лимоненом. За ним следовали древесный дым, дизельные выхлопы и, наконец, выбросы от приготовления пищи.

Неожиданные эффекты для мозга

Воздействие загрязнителей сказалось и на когнитивных показателях, однако результаты оказались неоднозначными. Дизельные выхлопы и древесный дым улучшали скорость обработки информации. Вторичный органический аэрозоль, образованный из лимонена, улучшал рабочую память по сравнению с выбросами от приготовления пищи. При этом дизельные выхлопы показали признаки ухудшения исполнительных функций — то есть процессов, связанных с планированием, контролем поведения и принятием решений.

Исследователи предполагают, что часть таких смешанных эффектов может быть связана с оксидами азота. Эти вещества способны влиять на тонус сосудов и изменять кровоток, в том числе в мозге. Поэтому реакция организма на разные загрязнители может быть сложной и не всегда однонаправленной.

Один из авторов работы, Гордон Макфигганс, подчеркнул, что загрязняющие смеси были отрегулированы так, чтобы содержать похожее количество твёрдых частиц. Именно по этому показателю сегодня чаще всего оценивают загрязнение воздуха. Однако единой реакции организма учёные не увидели: каждый источник загрязнения вызывал собственный набор кратковременных изменений в лёгких и мозге.

Почему это важно

Главный вывод исследования заключается в том, что загрязнение воздуха нельзя рассматривать как единый фактор. Дизельные выхлопы, древесный дым, бытовая химия с ароматизаторами и выбросы от приготовления пищи могут иметь разные последствия для организма, даже если формально уровень частиц в воздухе одинаков.

То, что измеримые изменения были обнаружены уже после короткого воздействия, вызывает особое беспокойство. Если один час контакта с загрязнителем способен повлиять на лёгкие и когнитивные функции, длительное и регулярное воздействие может иметь более серьёзные последствия для здоровья мозга.

Авторы считают, что в будущем рекомендации по защите здоровья должны учитывать не только общий уровень загрязнения, но и конкретный источник вредных веществ. Это особенно важно для пожилых людей, жителей крупных городов и других уязвимых групп населения. На фоне старения населения и роста урбанизации такие данные могут сыграть важную роль в профилактике неврологических заболеваний и разработке более точной политики в области качества воздуха.