Znajdź zawartość

Pierwsze w historii badania tego typu wskazują, że nawet krótka kilkugodzinna ekspozycja na zanieczyszczenia wywołane ruchem samochodowym ma negatywny wpływ na ludzki mózg. Eksperyment, przeprowadzony przez naukowców z University of British Columbia i University of Victoria, przeczy powszechnemu mniemaniu, jakoby mózg był chroniony przed negatywnym wpływem zanieczyszczeń powietrza. Nasze badania dostarczają nowych dowodów na istnienie związku pomiędzy zanieczyszczeniem powietrza a procesami poznawczymi, mówi jeden z autorów, doktor Chris Carlsten. Jego zespół przeprowadził serię eksperymentów laboratoryjnych, podczas których 25 zdrowych dorosłych osób było wystawionych na działanie spalin z silnika Diesla oraz powietrze o różnym stopniu czystości. Przed każdym z eksperymentów oraz po nim aktywność mózgu badanych była mierzona za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Naukowcy analizowali zmiany w sieci wzbudzeń podstawowych (default mode network – DMN). To rozległa sieć połączeń mózgowych, która jest aktywna, gdy człowiek nie jest szczególnie skupiony na świecie zewnętrznym, gdy jesteśmy wypoczęci, marzymy na jawie, kontemplujemy piękno, rozmyślamy o przyszłości. Gdy zaś zaczynamy skupiać się na bodźcach zewnętrznych, aktywność tej sieci spada. DMN nazywana jest też siecią spoczynkową mózgu, jednak to mylna nazwa. Gdy DMN jest aktywna mózg nie odpoczywa, a zachodzą w nim intensywne procesy przetwarzania i integrowania informacji. Prawidłowe funkcjonowanie DMA jest niezbędne z punktu widzenia działania mózgu. Tymczasem badania wykazały, że po wystawieniu na działanie spalin z silników Diesla dochodzi do spadku połączeń w szerokich obszarach DMN. Wiemy, że zmiana połączeń w DMN jest powiązana ze spadkiem zdolności poznawczych i objawami depresji. Fakt, że zanieczyszczenie powietrza prowadzi do zaburzeń w tej sieci, jest niepokojący. Oczywiście potrzebne są dalsze badania, by lepiej zrozumieć wpływ tych zmian na codzienne funkcjonowanie, jednak nie możemy wykluczyć, że może to prowadzić do zaburzeń myślenia czy zdolności do pracy, mówi doktor Jodie Gawryluk z University of Victoria. Co prawda zmiany były czasowe i jakiś czas po przerwaniu ekspozycji na spaliny funkcjonowanie DMN wracało do normy, jednak doktor Gawryluk podejrzewa, iż przy ciągłej ekspozycji spadek zdolności umysłowych może być stały. Dlatego też, jej zdaniem, powinniśmy starać się minimalizować kontakt ze spalinami. Ludzie powinni dwa razy pomyśleć, zanim otworzą okno w samochodzie stojącym w korku. Warto upewnić się, czy filtr w samochodzie dobrze działa. A jeśli spacerujemy lub jeździmy na rowerze przy ruchliwych ulicach, powinniśmy zastanowić się nad zmianą trasy, dodaje doktor Carlsten. Naukowcy podkreślają, że badali wpływ spalin samochodowych, ale prawdopodobnie równie szkodliwe są inne zanieczyszczenia. Zanieczyszczenie powietrza to największe zagrożenie środowiskowe dla ludzkiego zdrowia. Coraz więcej badań pokazuje, że ma ono wpływ na wszystkie główne organy naszego ciała. Sądzę, że podobnie na mózg działają np. zanieczyszczenia pochodzące z pożarów lasów. U coraz większej liczby osób diagnozowane są zaburzenia układu nerwowego, ważne więc, by zanieczyszczenia były brane pod uwagę, dodaje Carlsten. Z wynikami badań można zapoznać się na łamach Environmental Health. « powrót do artykułu

Ze względu na silne właściwości toksyczne bezwonny, bezbarwny tlenek węgla kojarzy nam się, zwłaszcza w sezonie zimowym, z hasłem "cichy zabójca". Tymczasem okazuje się, że w niewielkich dawkach działa on jak narkotyk, pozwalając mieszkańcom miast radzić sobie ze stresem środowiskowym, np. wszechobecnym hałasem. Wygląda więc na to, że metropolie podtruwają nas CO ze spalin, sprawiając, że na lekkim haju czujemy się w nich szczęśliwsi (Environmental Monitoring and Assessment). Prof. Itzhak Schnell z Uniwersytetu w Tel Awiwie doszedł do tego zaskakującego wniosku, prowadząc badania w ramach projektu dotyczącego wpływu stresorów środowiskowych na ludzkie ciało. Naukowiec zaznacza, że większość ekologicznych stacji obserwacyjnych znajduje się poza centrami miast, co znacznie zaburza dane. By stwierdzić, jak żyje się w samym środku metropolii, zespół poprosił 36 zdrowych osób w wieku 20-40 lat o spędzenie 2 dni w Tel Awiwie. Ochotnicy udawali się do restauracji, hipermarketów czy na ruchliwe ulice. Chodzili na piechotę, korzystali z komunikacji miejskiej i własnych samochodów. W tym czasie monitorowano wpływ 4 stresorów środowiskowych: obciążenia termicznego (chłodu i gorąca), hałasu, stężenia tlenku węgla oraz zatłoczenia. Subiektywną ocenę stopnia stresogenności doświadczenia porównywano z odczytami czujników oraz tętnem. Okazało się, że hałas był dla ludzi najbardziej stresujący. Schnell zaznacza, że stężenie wdychanego CO okazało się dużo niższe niż przypuszczano (ok. 1-15 części na milion na każde pół godziny). Poza tym gaz wydawał się wpływać na uczestników studium jak narkotyk. Dzięki niemu hałas i tłok nie wydawały się już takie straszne. Choć poziom stresu narastał w ciągu dnia, CO działał uspokajająco. Co więcej, przedłużony kontakt z gazem nie powodował utrzymujących się efektów ubocznych.

Poprawienie jakości powietrza w miastach może być znacznie prostsze niż sądzimy. Holenderscy uczeni udowodnili, że pochodzący z samochodowych spalin tlenek azotu można łatwo zneutralizować. Naukowcy z Uniwersytetu w Eindhoven wiedzą jak wyłapać nawet 45% tego gazu. Okazuje się, że wystarczy do betonu na drogach dodać dwutlenek tytanu. Przeprowadzone w laboratorium testy powtórzone zostały na prawdziwej drodze o powierzchni 1000 metrów kwadratowych. Pomiarów dokonywano na wysokości 1 oraz 1,5 metra ponad powierzchnią drogi. Okazało się, że dodanie dwutlenku tytanu powoduje, że do powietrza trafia od 25 do 45 procent mniej tlenków azotu. Gaz ten, po kontakcie z dwutlenkiem tytanu, jest zamieniany przy udziale światła słonecznego w nieszkodliwe azotany, które są później spłukiwane przez deszcz. Co więcej, obecność azotanów ułatwia spłukiwanie brudu. Wmieszanie dwutlenku tytanu do betonu powoduje, że materiał ten drożeje o 50%, jednak całkowity koszt budowy drogi wzrasta jedynie o 10%. Dodawanie dwutlenku tytanu do cementu nie jest nowym pomysłem. Od 2007 roku włoska firma Italcementi oferuje cement TX Active, który neutralizuje związki siarki i azotu. Profesor Jos Brouwers, który prowadził badania wspomniane badania zapewnia, że dwutlenek tytanu można również mieszać z asfaltem i uzyskamy podobne efekty jak w przypadku cementu. Materiały budowlane z dodatkiem dwutlenku tytanu mogłyby posłużyć do konstruowania budynków, które będą oczyszczały powietrze, a jednocześnie samodzielnie znacznie łatwiej utrzymają czystość.

Wdychając spaliny, szczury laboratoryjne stają się agresywne (BMC Physiology). Amal Kinawy i jej zespół z Uniwersytetu Kairskiego wyodrębnili 3 grupy szczurów. Jedna oddychała czystym powietrzem, druga powietrzem z oparami benzyny ołowiowej, a trzecia powietrzem z oparami benzyny bezołowiowej. Okazało się, że u zwierząt wystawionych na oddziaływanie paliwa występowały duże wahania w poziomie neuroprzekaźników monoaminowych (dopaminy, nirepinefryny i serotoniny) aż w 4 rejonach mózgu: korze, móżdżku, hipokampie i podwzgórzu. Towarzyszył temu spadek aktywności pompy sodowo-potasowej i ogólnej zawartości białek w korze. Podczas sekcji mózgu gryzoni wdychających związki pochodzące z benzyny bezołowiowej znaleziono ślady szkód poczynionych przez wolne rodniki. Poza tym dochodziło u nich do nasilonej peroksydacji lipidów, czyli utleniania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych będących podstawowymi składnikami błon biologicznych, oraz do spadku aktywności rozkładającej acetylocholinę acetylocholinesterazy (AChE) i dysmutazy ponadtlenkowej. Egipcjan bardzo zaskoczył fakt, że wszystkie szczury z grup "paliwowych" stawały się bardziej agresywne, przeprowadzając więcej ataków i częściej przyjmując bojową postawę ciała. Kinawy przypuszcza, że podobne zjawisko może występować u ludzi mieszkających na zanieczyszczonych ekologicznie obszarach. By to potwierdzić, konieczne są jednak dalsze badania.

Chyba nikogo nie trzeba przekonywać, że wnętrze tunelu drogowego jest zwykle miejscem o wyjątkowo wysokim zagęszczeniu spalin. Problem ten dostrzegają także naukowcy, którzy regularnie badają poziom zanieczyszczeń. Niestety, jak wynika z prezentowanych przez nich wyników badań, pomimo pojawiania się na rynku coraz mniej paliwożernych samochodów, ilość zanieczyszczeń w tunelach wzrasta. Na łamach czasopisma Atmospheric Environment opublikowano właśnie wyniki najnowszych badań, prowadzonych przez zespół prof. Lidii Morawskiej - Polki pracującej obecnie dla Queensland University of Technology. Wynika z nich, że występujące w tunelach drogowych stężenie zanieczyszczeń w formie tzw. cząstek ultradrobnych znacząco przekracza wartości uznawane za bezpieczne dla człowieka. Zebrane informacje są efektem testów wykonywanych podczas ponad trzystu przejazdów przez czterokilometrowy tunel na australijskiej autostradzie M5. Jak się okazuje, pomiary wykonywane w czasie szczytu komunikacyjnego wskazywały nieraz na tysiąckrotny wzrost zagęszczenia cząstek ultradrobnych w stosunku do ich stężenia na otwartej przestrzeni w obrębie miasta. Najbardziej niepokojący fakt zaobserwowany przez prof. Morawską to stopniowy wzrost stężenia cząstek ultradrobnych w powietrzu. W porównaniu do podobnych badań prowadzonych wcześniej, [ostatnie] pomiary należały do najwyższych rejestrowanych, wspomina badaczka. Jak podkreśla, tak wysoka koncentracja zanieczyszczeń może powodować szereg zaburzeń, od drobnych problemów z oddychaniem aż po bezpośrednie wywołanie ataku serca. Jak nietrudno przewidzieć, osobami najbardziej zagrożonymi ekspozycją na szkodliwe cząstki są pasażerowie aut starych i kabrioletów oraz motocykli. Na szczęście wiele nowych samochodów posiada klimatyzację, która filtruje powietrze wpadające do samochodu, a w razie potrzeby umożliwia także zamknięcie obiegu powietrza i niemal kompletne odizolowanie go od wymiany powietrza z otoczeniem. Zdaniem prof. Morawskiej wyniki prowadzonych przez nią badań nie mogą zostać zignorowane. To badanie pokazuje, dlaczego rządzący powinni przemyśleć, w jaki sposób planują radzić sobie z zanieczyszczeniem powietrza wewnątrz tuneli oraz z usuwaniem cząstek ultradrobnych w środowisku.

Od dawna wiadomo, że zanieczyszczenie powietrza może szkodzić embrionom. Amerykańscy naukowcy potwierdzili także wpływ smogu na mózg nienarodzonego dziecka oraz istnienie związku pomiędzy zanieczyszczonym powietrzem a niskim ilorazem inteligencji w dzieciństwie. Podczas badań obserwowano 249 dzieci, których matki mieszkały w Nowym Jorku. Kobiety w ostatnich miesiącach ciąży nosiły przez 48 godzin mierniki czystości powietrza. Matki 56 procent badanych dzieci mieszkały przy bardzo ruchliwych ulicach bądź np. w pobliżu dworców autobusowych. Do czynników wpływających na niski iloraz inteligencji u dzieci należy również doliczyć bierne palenie, kontakt ze smogiem po narodzinach oraz zainteresowanie nauką wśród pozostałych domowników. Kolejnym krokiem eksperymentu było poddanie dzieci w wieku pięciu lat testowi badającemu ich poziom inteligencji. Okazało się, że te, które przed urodzeniem przebywały w bardziej zanieczyszczonych miejscach, otrzymywały od czterech do pięciu punktów mniej niż pozostałe dzieci. Federica Perera, doktor prowadząca badania, twierdzi, że różnice te da się później zauważyć w szkolnych osiągnięciach maluchów.

Ze względów ekologicznych świat przestawił się z benzyny ołowiowej na bezołowiową, tymczasem Dan Cziczo z Pacific Northwest National Laboratory w Richland twierdzi, że ołów ze spalin pomagał równoważyć skutki globalnego ocieplenia, uczestnicząc w tworzeniu się odbijających część promieniowania słonecznego lodowych chmur. Cziczo i zespół stworzyli w laboratorium sztuczne chmury. Chcieli w ten sposób stwierdzić, jak dobrze różne cząsteczki sprawdzają się w roli jąder kondensacji, na których osiadają kryształki lodu. Okazało się, że aż jedna trzecia kryształów lodu zawierała ołów, co oznacza, że Pb stanowi doskonały kondesator. Podobne proporcje stwierdzono w warunkach naturalnych – w próbkach pyłu mineralnego z obszaru Szwajcarii ołów także stanowił w przybliżeniu 1/3. Zgodnie z wyliczeniami Amerykanina, globalna emisja Ziemi w podczerwieni mogłaby być wyższa o 0,8 wata na metr kwadratowy, gdyby wszystkie unoszące się w atmosferze kryształki lodu zawierały ołów, a nie były czystym lodem. Naukowcy powołują się też na dane, zgodnie z którymi między 1940 a 1980 r. temperatury rosły powoli, a dopiero potem – po wycofaniu paliw ołowiowych – nastąpił gwałtowny skok efektu cieplarnianego.

Badacze ze Zuyd University twierdzą, że tylko godzina wdychania spalin wystarczy, by zmienić sposób, w jaki działa mózg. Od dawna wiedziano, że cząsteczki inhalowanych związków docierają do tego ważnego organu, ale teraz po raz pierwszy udało się wykazać, że mogą one wpływać na przebieg przetwarzania informacji. Naukowcy odtwarzali warunki, w jakich pracuje się w garażu albo na poboczu dróg (Particle and Fibre Toxicology). Holendrzy poprosili 10 ochotników, by spędzili 60 minut albo w pomieszczeniu z czystym powietrzem, albo w pokoju wypełnionym gazami i innymi substancjami powstającymi przy spalaniu diesla. W tym czasie i przez następną godzinę monitorowano działanie ich mózgu za pomocą EEG. Po ok. półgodzinie u osób z drugiej grupy w zapisie pojawiły się oznaki reakcji stresowej. Były one widoczne także po opuszczeniu zanieczyszczonego pokoju. Szef zespołu naukowców, Paul Borm, podkreśla, że można się tylko domyślać, jak oddziałuje na mózg skażenie powietrza w dużych miastach, gdzie stężenie chociażby sadzy jest dużo wyższe, a ekspozycja chroniczna. Nanocząsteczki mogą interferować z normalnym działaniem mózgu i przetwarzaniem informacji. Trzeba jednak dalszych badań, by rozpoznać ten efekt. Ken Donaldson, profesor toksykologii układu oddechowego z Uniwersytetu w Edynburgu, podkreśla, że odpowiedź mózgu na nowy zapach nie jest niczym zaskakującym. Twierdzi, że reakcja fizjologiczna nie musi być negatywna, ponieważ jednak może występować efekt długoterminowy, warto go określić. Badanie wpływu zanieczyszczenia powietrza na mózg stwarza problemy natury metodologiczno-etycznej. Mimo zgody wyrażonej przez ochotników, podczas eksperymentu naraża się ich zdrowie. Jeśli naukowcy decydują się na podłużne badania populacyjne, także natrafiają na przeszkody. Choroby mózgu nie są bowiem często uwzględniane w aktach zgonu. Jako przykład podaje się pacjentów z chorobą Alzheimera, którzy często umierają z powodu infekcji. Co jednak bardzo istotne, podobne uszkodzenia jak u chorych z alzheimeryzmem odnotowano u psów żyjących w bardzo zanieczyszczonym mieście Meksyk.

Dzieci żyjące w pobliżu dróg mają niższy iloraz inteligencji od rówieśników oddychających czystym powietrzem. Może to być pewnym zaskoczeniem, ponieważ prędzej spodziewalibyśmy się wykrycia kolejnych związków z chorobami układu oddechowego czy sercowo-naczyniowego (American Journal of Epidemiology). Ocenia się, że wpływ zanieczyszczenia atmosfery na inteligencję jest porównywalny ze szkodami poczynionymi przez matkę wypalającą w czasie ciąży 10 papierosów dziennie lub widywanymi u maluchów wystawionych na oddziaływanie ołowiu – stwierdza dr Shakira Franco Suglia z Harvardzkiej Szkoły Zdrowia Publicznego. Amerykanie przyjrzeli się 202 małym obywatelom Bostonu (mieli od 8 do 11 lat), którzy uczestniczyli w studium dotyczącym palenia przez matkę. Odnieśli kilka miar funkcjonowania poznawczego do szacunkowej ekspozycji na oddziaływanie sadzy emitowanej przede wszystkim przez pojazdy napędzane dieslem. W im większym stopniu dzieci stykały się z nią, tym słabsze wyniki osiągały w testach na inteligencję. Związek pozostawał istotny nawet po uwzględnieniu innych ważnych czynników, np. palenia tytoniu przez osoby z najbliższego otoczenia. Wystawienie na działanie dużych ilości sadzy oznaczało średnio 3,4-punktowy spadek IQ. Dzieci z zanieczyszczonych rejonów słabiej wypadały także w zadaniach oceniających słownictwo, pamięć oraz uczenie. W jaki sposób zanieczyszczenie atmosfery oddziałuje na mózg? Najprawdopodobniej rozwija się stan zapalny i dochodzi do uszkodzenia tkanki przez wolne rodniki tlenowe. Harvardczycy domagają się dalszych pogłębionych badań, w ramach których sprawdzono by, jak zanieczyszczenie powietrza wpływa na rozwój intelektualny dzieci oraz czy zjawisko to nie przyczynia się w jakiś sposób do uruchomienia lub przyspieszenia procesu neurodegeneracji u pacjentów z alzheimeryzmem czy parkinsonizmem.

Nikomu nie trzeba dziś tłumaczyć, jak szkodliwy wpływ na środowisko naturalne wywierają samochodowe spaliny. Okazuje się, że sama przyroda potrafi sobie częściowo poradzić z tym problemem. Według najnowszych badań, mech jest ekologicznym filtrem zanieczyszczeń pochodzących ze spalin. Jan-Peter Frahm i Marko Sabovljević, naukowcy z Uniwersytetu w Bonn, odkryli, że mchy pochłaniają szkodliwy pył. Pierwotnie gotowe maty z mchu kładziono na dachach miejskich budynków. Chciano w ten sposób naturalnie nawilżyć powietrze, a dodatkowo uzyskiwano zieloną dekorację. Następnie mchy zastosowano do zagospodarowania zieleni pomiędzy pasami jezdni. Okazuje się, że zanieczyszczenie w miastach sprzyja wzrostowi tych roślin, dlatego też w ostatnim dziesięcioleciu w aglomeracjach zaobserwowano ich niespotykany rozrost. Bońscy naukowcy postanowili to wyjaśnić. Badania wykazały, że mech pochłania niebezpieczne drobiny pyłu niczym używana w gospodarstwach domowych ściereczka z mikrofazy. Jak to działa? Nieorganiczne składniki spalin służą mchom jako pożywienie, natomiast organiczne cząstki są odzyskiwane przez mieszkające na ich liściach bakterie. Listki mchu oddziałują elektrostatycznie: ich powierzchnia jest naładowana ujemnie, natomiast jon amonowy, składnik pyłu spalinowego, ma ładunek dodatni. Amoniak stanowi zaś pożywienie mchów i zostaje przez nie strawiony. W ten sposób pył spalinowy przekształca się w substancję organiczną. Mech jest tak skuteczny jako filtr dzięki swojej ogromnej powierzchni (szacuje się, że na metr kwadratowy mchów przypada aż 5 milionów małych listków). Jedynym warunkiem działania tego mechanizmu jest odpowiednia wilgotność. Naukowcom udało się obliczyć, że metr kwadratowy mchu przyswaja w ciągu zaledwie kilku godzin około 20 gramów pyłu. Tymczasem gleba przy często uczęszczanej drodze pochłania tylko 14 gramów zanieczyszczeń rocznie. Ta naturalna i stosunkowo niedroga metoda ochrony środowiska od razu zyskała zwolenników i zainteresowała władze. W regionie Nadrenii-Westfalii planuje się już plantacje mchu na poboczach autostrad.