Ультрадисперсная пыль проникает до мозга. Чешский детектор предупредит о риске пожарных
Oб угрозе вдыхания вредных газов в контексте данных Всемирной организации здравоохранения о том, что большая часть населения Земли дышит загрязненным воздухом, знают все. Однако еще более опасными являются мельчайшие частицы пыли РМ2.5. Чешские ученые разрабатывают устройства, которые могли бы их измерять, а также исследуют, как ультрадисперсные частицы могут влиять на развитие болезни Альцгеймера.
Отслеживание концентрации ультратонкого загрязнения в воздухе в Чехии пока проводится только в шести местах.
Мелкодисперсные взвешенные частицы РМ2.5 или тонкодисперсная пыль (FSP fine suspended particles) весьма коварна по своему характеру, так как вредит не только дыхательной, но и кровеносной системе. Частицы откладываются в легких и сосудах, реагирующим на незваных гостей воспалением, и способны проникать в мозг. Эксперты, в том числе ученые из Чешской Республики, разрабатывают устройства, которые могли бы определять уровень загрязненности PM 2.5.
Согласно нормам ВОЗ, среднегодовой уровень не должен превышать 10 мкг/м³, а за сутки не более 25 мкг/м³. Этот воздушный загрязнитель представляет собой коктейль из твердых микрочастиц и мельчайших капелек жидкостей.
Чешские ученые в то же время разрабатывают устройство, которое могло бы быстро обнаруживать ультрадисперсную пыль. Его могли бы использовать, например, пожарные, которые при ликвидации тлеющих очагов пожара перемещаются без защитного снаряжения.
датчик начнет издавать звуковой сигнал и предупредит их, что они не должны оставаться там долго
— Угрозе вдыхания этих мельчайших частиц несомненно подвержены пожарные в ходе тушения пожара. Особое внимание мы также уделяем анализу состояния здоровья пожарных, которые возвращаются на место таких ЧП, где сохраняется необходимость проливать отдельные дымящиеся очаги возгорания еще от трех до пяти дней. Зачастую от них, однако, не требуют строгого соблюдения норм охраны своего здоровья и применения средств индивидуальной защиты. Поэтому если в их распоряжении будет относительно простой детектор, который мы разработали, a на нем будет установлен режим контроля заданных предельных значений частиц на кубический метр, устройство сработает, датчик начнет издавать звуковой сигнал и предупредит их, что они не должны оставаться там долго,
— рассказал сотрудник Института экспериментальной медицины Академии наук Ян Топинка в интервью редактору «Чешского Радио» Мартину Србу.
В будущем необходимо отслеживать и воздействие еще более мелких ультрадисперсных частиц
Обычные детекторы обнаруживают частицы пыли размеромPM 2.5, к которым, как известно, прикреплены токсичные вещества. Но уже сегодня очевидно, что в будущем будет важно отслеживать воздействие еще более мелких ультрадисперсных частиц (УДЧ) — наномасштабных частиц, размеры которых не превышают 100 нанометров. Они меньше по размерам описанных в стандартах классов частиц PM10 и PM 2.5.
оказывается, что даже сами частицы способны вызывать окислительный стресс
— Даже когда вам кажется, что в атмосфере нет указанных PM 2.5, которыe улавливает детектор, в ней присутствуют ультрадисперсные частицы. Они — ультралегкие, но их концентрация весьма высока. Раньше предполагалось, что разрушительное воздействие на здоровье имеют именно эти вещества, носителем которых являются ультрадисперсные частицы. Однако в действительности оказывается, что даже сами частицы способны вызывать окислительный стресс. Дело не только в том, что прикреплено к этим частицам.
Окислительный, он же оксидативный стресс, означает, что в живой клетке возникает воспаление, выделяются активные формы кислорода, которые повреждают жизненно важные части клетки, такие как ДНК. Это необязательно может полностью убить клетку, однако способно спровоцировать развитие рака или иной дегенеративный процесс в клетках. У человека окислительный стресс может стать причиной или важной составляющей ряда болезней — атеросклероза, болезни Альцгеймера, гипертензии и других.
Ультрадисперсные частицы пыли и болезнь Альцгеймера
Группа под руководством Яна Топинки в сотрудничестве с другими учеными также исследует, как ультрадисперсные частицы пыли могут влиять на развитие болезни Альцгеймера.
— Частицы эти настолько малы, что способны проникать в разные органы, не только из легких в кровь, но и в мозг через обонятельную ткань. И там они могут вызвать негативный эффект, аналогичный пагубному воздействию на легкие в результате оксидативного стресса. Именно это может являться и одним из спусковых механизмов развития нейродегенеративных заболеваний,
— указывает ученый.
Чешский гидрометцентр измеряет концентрацию ультратонкого загрязнения в шести местах страны
На отслеживание концентрации РМ2,5 в воздухе нацелен и стартап Perfect-Air в городе Острава. Эксперты объединяют в рамках этой платформы как гидрометеорологические данные, такие как сила и направление ветра, температура воздуха, давление, влажность, так и данные со спутников, информацию о создаваемых транспортным сектором выбросах и географические данные. В настоящее время специалисты работают над объединением указанных графиков с информацией о других веществах, содержащихся в атмосфере, пыльце или тех, утечка которых происходит в ходе пожаров.
До сих пор Чешский гидрометеорологический центр измеряет концентрацию ультратонкого загрязнения только в шести местах Чешской Республики. «Если финансовая сторона позволит, мы определенно хотели бы расширить масштабы измерений», — заверяет сотрудник центра Ян Комарек и поясняет:
— Обычно мы не отслеживаем эти параметры, потому что лишь относительно недавно было обнаружено, что чем меньше частицы, тем сильнее их воздействие. Это довольно сложное измерение.
