Дыхательная система человека хорошо очищает вдыхаемый воздух от примесей крупнее 10 микрометров, существенно хуже — от частиц 2,5-10 микрометров в диаметре и совсем плохо — от частиц в 2,5 микрометра и менее (часто называемых PM 2,5). Поэтому последние особенно часто попадают в кровоток через легкие, а затем вызывают гиперактивацию тромбоцитов. Кровь от этого сложнее перекачивается, повышается вероятность как образования тромбов, так и роста давления. Исследователи уже давно установили, что это поднимает вероятность инфарктов и инсультов.
В США микрочастицы от автотранспорта и энергетики убивают сотни тысяч человек в год как раз по этому механизму (аналогичные работы по России не проводились, поэтому по ней точных цифр нет). Такую избыточную смертность в зонах повышенной концентрации микрочастиц установить сравнительно легко: записи о смерти по регионам и районам легко доступны. Намного сложнее найти такие последствия микрочастиц, которые не ведут к смерти или инфаркту и инсульту. В то же время ясно, что затруднения в перекачке крови должны создавать такие более легкие последствия.
Американские ученые попробовали оценить силу такого влияния с помощью эксперимента в реальных условиях. Результаты работы опубликовали в Scientific Reports. Участников исследования вербовали среди тех, кто жил на расстоянии до 200 метров от автодорог – так было проще обнаружить влияние очистки воздуха на человека, поскольку у лиц, далеких от дорог, концентрация микрочастиц во вдыхаемом воздухе обычно кратно ниже. Тесты с ними проводились с сентября по апрель, поскольку чем холоднее, тем в норме выше концентрация микрочастиц в населенной местности. Из них исключали людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями или пользователей вейпов (очистители воздуха неэффективны для очистки воздуха в этом последнем случае).
Контрольной группе участников выдали имитаторы очистителей воздуха с HEPA-фильтрами, а основной группе – настоящие очистители с такими фильтрами. Технически это устройства похожие на обычные увлажнители воздуха, только с фильтром класса HEPA, исходно разработанного для защиты от загрязнений ранней атомной промышленности. Устройства стояли только в жилых комнатах. Работали очистители или нет фиксировали аппаратно (специальным логгером), а не со слов участников.
Как ясно из изложенного, выборка не могла быть большой: только 45 домов одновременно имели работающие очистители. Чтобы нарастить статистику, контрольной группе затем установили настоящие очистители, а основной – напротив, имитацию. Мониторинг уровня микрочастиц показал, что в среднем работа очистителя снижала их концентрацию с 5,2 до 2,5 микрограмма на кубометр воздуха.
Для проверки влияния очистителей на когнитивные способности, с участниками проводили тесты. Участники моложе 40 лет не показали статистически значимых отличий. А вот те, кому было 40 лет и более после 30 дней жизни с очистителем воздуха быстрее выполнили ту часть тестов, что отвечала за умственную гибкость и исполнительные функции мозга. Так называют функции, позволяющие планировать свои текущие действия в соответствии с общей целью, в том числе в изменяющейся обстановке.
Эта часть тестов выполнялась ими в среднем за 54,0 секунды. Это не только быстрее среднего нужного для удовлетворительного прохождения теста (75 секунд), но и меньше, чем у тех лиц 40 лет и старше, что за 30 дней до теста жили без очистителя воздуха. Те справлялись за 61,4 секунды.
Получается, что для таких возрастов всего 30 суток проживания с очистителем воздуха улучшили скорость прохождения теста на исполнительные функции на 12 процентов. Это исключительно высокий показатель, если учесть, что на работе и вообще вне дома очистителей воздуха у участников не было.
Авторы предположили, что дело в известном влиянии микрочастиц на белое вещество мозга, особенно в лобных долях, тесно связанных с когнитивными возможностями. Отдельно стоит отметить, что концентрации, затронутые в работе, невелики, поскольку в США достаточно жесткая система регулирования выбросов микрочастиц, а исследование проводилось далеко от по-настоящему крупных городов. В подавляющем большинстве мегаполисов мира микрочастиц в кубометре воздуха больше не только пяти микрограмм на кубометр, но и десятка микрограмм на кубометр. То есть для множества районов мира использование очистителя воздуха для борьбы с влиянием микрочастиц на когнитивные функции может быть еще актуальнее.