كان العام 1952. المكان:لندن ، إنجلترا. "في 8 ديسمبر ، استقر الهواء البارد عبر القناة الإنجليزية فوق وادي نهر التايمز ولم يتحرك. قام سكان لندن البالغ عددهم 8 ملايين نسمة بما كانوا يفعلونه لقرون:فقد احتشدوا في منازلهم وقاموا بتدفئة أنفسهم بواسطة مواقد الفحم الخاصة بهم. كان الدخان يتدفق مثل ماء الصنبور من مليون مدخنة. في الهواء الساكن ، تبردت الأبخرة الساخنة ، وبدلاً من أن ترتفع ، استقرت عائدة إلى الأرض. أصبح الدخان كثيفًا لدرجة أن الرؤية انخفضت إلى ما يقرب من الصفر ".
- ديفرا ديفيس ، عندما بدأ الدخان كالماء ، بيسك بوكس 2002
هذا الضباب الكثيف من التلوث ، قبل 65 عامًا ، حوّل الهواء إلى حساء سام استمر خمسة أيام طويلة. الصحفيون المحليون يسمونه الضباب الدخاني العظيم. أدى استنشاق الهواء الأسود إلى نقل 150 ألف شخص إلى المستشفى يعانون من مشاكل في التنفس. إجمالاً ، سيموت حوالي 4000. قدمت هذه الكارثة بعضًا من أقوى الأدلة المبكرة على أن هواء المدن يمكن أن يكون مميتًا.
تطورت بسبب مزيج مؤسف من سوء الأحوال الجوية والتلوث الشديد على وجه الخصوص. ومع ذلك ، حتى اليوم ، يتسبب تلوث الهواء في إصابة الناس بالمرض والقتل. الكثير من الناس. أفادت دراسة أجريت عام 2016 أن استنشاق الهواء الملوث هو الآن السبب الرابع للوفيات في جميع أنحاء العالم.
يشكل تلوث الهواء أكبر خطر على كبار السن وصغار السن والأشخاص الذين يعانون بالفعل من بعض الأمراض المزمنة. ما هي أنواع؟ الربو (اضطراب في التنفس) وأمراض القلب حالتان رئيسيتان تعرضان الناس للخطر.
لكن العلماء يدركون أن تلوث الهواء يمكن أن يشكل مخاطر جسيمة على أي شخص. ليس عليك أن تكون كبيرًا في السن أو مريضًا. لست مضطرًا لامتصاص الأدخنة الرهيبة أو الهواء المليء بالملوثات بحيث يمكنك رؤيتها وتذوقها.
الشرح:ما هو الهرمون؟
في الواقع ، تُظهر البيانات الناشئة أنه حتى الملوثات الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة يمكن أن تضر بالأطفال والمراهقين الأصحاء. يمكن أن يغير هذا التلوث كيفية عمل أدمغتهم. يمكن أن يجعل من الصعب على الأطفال التركيز. ويمكنه أيضًا التخلص من الهرمونات - الرسل الكيميائي الذي يوجه أنشطة الجسم. باختصار ، يمكن أن يلحق الضرر الجسيم بعقول وأجساد الشباب.
تلويث الدماغ
ليليان كالديرون جارسيدويناس تعمل في جامعة مونتانا في ميسولا. بصفتها أخصائية علم الأمراض ، فهي طبيبة تنظر في أنسجة الجسم لتشخيص المرض. تبحث عن مرض تسببه جزيئات ملوثة صغيرة - غالبًا ما تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها. يطلق العلماء على هذه البقع الصغيرة اسم <الجسيمات . يأتون من مصادر عديدة. محطات توليد الطاقة والمصانع والمنازل والسيارات - تنفث جميعها جزيئات. وكذلك يمكن لحرائق الغابات.
بمجرد استنشاقها ، يمكن لهذه الجزيئات أن تتحرك في عمق الرئتين. يمر الأكسجين الذي تتنفسه من الرئتين عبر غشاء رقيق. من هناك يدخل الدم. العديد من الجسيمات صغيرة بما يكفي لعبور هذا الغشاء إلى الدم أيضًا. وهي معروفة باسم الجسيمات النانوية. يمكن أن تؤدي إلى التهاب حيثما يسافرون. ويمكن للدم أن يحملها في كل مكان ، حتى إلى المخ.
قد تدخل بعض الجسيمات إلى الدماغ بشكل مباشر. إذا تم استنشاقه من خلال الأنف ، فيمكنه الاتصال بالأعصاب التي تنقل إشارات الرائحة إلى المخ من خلال بنية تُعرف باسم البصلة الشمية . مثلما يسمح الحجم الصغير للملوثات لها بالانزلاق إلى الدم من خلال أغشية الرئة ، فإن حجم الجسيمات النانوية يسمح لها بالدخول إلى الخلايا العصبية لتلك البصيلة. ومن هناك ، يمكن أن تتسلق تلك الملوثات الالتهابية إلى الدماغ.
يمكن أن يكون الالتهاب شيئًا جيدًا. يستخدمه الجسم لقتل الخلايا التالفة والجراثيم الضارة. لكن الالتهاب في الدماغ أمر خطير. يمكنه تدمير الخلايا الحساسة مما يسبب مشاكل في الذاكرة.
الحفر في الدماغ
مكسيكو سيتي ، حيث تجري كالديرون جارسيدويناس أبحاثها ، هي موطن لما يقرب من 9 ملايين شخص. كل يوم ، يتنقلون باستخدام حوالي 3.5 مليون سيارة. وعادم السيارات يلوث الهواء. يلاحظ كالديرون جارسيدويناس أن "الطرق ذات الازدحام الشديد هي مصدر مهم جدًا للجسيمات [التلوث]".
أظهرت الأبحاث أن كبار السن الذين يعيشون في مناطق بها الكثير من تلوث الهواء المرتبط بالمرور هم أكثر عرضة للإصابة بـ مرض الزهايمر من الناس في المواقع الأنظف. يسبب مرض الزهايمر نوعًا من تلف الدماغ يؤدي إلى فقدان الذاكرة ومشاكل أخرى في التفكير واللغة والسلوك.
تظهر أعراض مرض الزهايمر عادة في سن الشيخوخة. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أن المرض قد يبدأ سنوات - حتى عقود - قبل ذلك. يريد كالديرون جارسيدويناس أن يعرف كم هو مبكر. وتقول إن الإجابة قد تساعد الباحثين يومًا ما في منع بعض حالات مرض سرقة الذاكرة هذا.
يمكن أن تصاب بعض الكلاب المسنة بتشوهات دماغية تظهر لدى الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر. كتل شمعية من البروتين تسمى لويحات (PLAKS) ، قد تبدأ في التخلص من أدمغتهم. لكن قبل 15 عامًا ، أبلغ كالديرون جارسيدويناس عن العثور على نفس هذه اللويحات في أدمغة صغار تبلغ من العمر 11 شهرًا! كانت الكلاب تعيش في الهواء الطلق ، وتعرضت لتلوث الهواء الثقيل في مكسيكو سيتي.
في ذلك الوقت ، أخبرت أخبار العلوم ، هذا "مثير للقلق بالتأكيد". كان الأمر الأكثر إثارة للقلق هو اكتشافها لنفس النوع من اللويحات في أدمغة أطفال مكسيكو سيتي الذين يبدو أنهم يتمتعون بصحة جيدة. لم تسبب اللويحات أعراضًا. كانت قادرة فقط على العثور على تلك اللوحات بسبب تشريح الجثث على الأطفال الذين لقوا حتفهم في حوادث السيارات أو حوادث أخرى.
لكن ليس كل الأطفال لديهم. أولئك الذين يعيشون في الضواحي البعيدة ، ويتنفسون هواء أنظف ، ليس لديهم لويحات في المخ. يبدو أن تلوث الهواء يفسر هذه الآفات الدماغية.
في وقت لاحق ، أظهر كالديرون جارسيدويناس أن المراهقين في مكسيكو سيتي يعانون من مشاكل في الذاكرة والانتباه أكثر من المراهقين في المدن الأقل تلوثًا. وقالت إننا كنا نلتقط هذه المشكلات بالاهتمام ومعالجة الأفكار "التي يبدو أنها مرتبطة بالمناطق عالية التلوث". كانت خطوتها التالية هي النظر في كيفية حدوث ذلك. تساءلت عما إذا كان يمكن أن تكون هناك أدلة في الشفرة الجينية للشخص.
عندما يتآمر التلوث مع جيناتنا
اليوم ، يدرس كالديرون جارسيدويناس كيف يمكن أن تتحد الجينات التي ولد بها بعض الأشخاص مع تلوث الهواء لزيادة مخاطر مشاكل الذاكرة ، بما في ذلك مرض الزهايمر. ركز عملها على جين يسمى APOE. هذا اختصار لـ صميم البروتين الشحمي E (AY-poh-lih-poh-PRO-teen E). هذا الجين يعطي الجسم تعليمات لصنع البروتينات التي تساعده على معالجة الدهون في الطعام.
يمكن أن يولد الناس ولديهم أي من الإصدارات القليلة المختلفة قليلاً من الجين. الأشخاص المصابون بالنوع المسمى APOE 4 لديهم مخاطر أعلى للإصابة بمرض الزهايمر. درس كالديرون جارسيدويناس مؤخرًا الأطفال والمراهقين بهذه النسخة من الجين. عاش البعض في مكسيكو سيتي ؛ في مدن أخرى أكثر نظافة. من بين المجموعتين ، كان من المرجح أن يكون أولئك الموجودون في مكسيكو سيتي قد طوروا لويحات الدماغ المنبهة. وصف فريقها هذه النتائج في أبحاث البيئة في تشرين الأول (أكتوبر) 2016 .
في تحديث أحدث ، وجد فريق Calderon-Garcidueñas مزيدًا من الدعم لارتباط التلوث بمرض الزهايمر. وأحدث بياناتهم هي الأكثر إثارة للقلق. لقد شاهدوا أدمغة 203 أشخاص ماتوا في مكسيكو سيتي - من الأطفال (11 شهرًا) إلى البالغين في منتصف العمر (40 عامًا). ظهرت البروتينات غير الطبيعية التي تعمل بمثابة "سمات مميزة" لمرض الزهايمر في 99.5 بالمائة من تلك الأدمغة. استنتج الباحثون أن مرض الزهايمر يمكن أن يبدأ في الواقع في مرحلة الطفولة المبكرة. وقد تقدم المرض بوتيرة أسرع لدى هؤلاء الأشخاص الذين لديهم جين APOE 4.
تظهر تفاصيل هذا العمل في أبحاث البيئة في تموز (يوليو) 2018 .
تقول كالديرون جارسيدويناس:"تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن الأطفال بحاجة إلى الحماية من تلوث الهواء". لا يستطيع معظم الأطفال التحكم في المكان الذي يعيشون فيه. قد يكون من الصعب عليهم تجنب تلوث الهواء إذا كانوا يعيشون على طريق مزدحم أو في مدينة بها الكثير من السيارات. هذا يعني أنه من المهم للغاية الابتعاد عن المواد الأخرى التي يمكن أن تؤذي الدماغ ، كما تقول كالديرون جارسيدويناس. مثل هذه الأشياء تشمل الكحول والمخدرات والتبغ. تقول عن الأطفال في المجتمعات الملوثة:"من المهم تقليل التعرضات التي يمكنهم التحكم فيها".
يرتبط تلوث الهواء بضعف الانتباه
قد لا تتمكن من رؤيته أو الشعور به ، لكن تلوث الهواء يمكن أن يختلف كثيرًا من يوم إلى آخر. يقول جوردي سونير إن مثل هذه التقلبات يمكن أن تؤدي إلى تغييرات مماثلة يومًا بعد يوم في كيفية عمل دماغ الطفل. هذا ما يظهره عمله. بصفته عالمًا في علم الأوبئة ، يدرس Sunyer الصلة بين الملوثات والأمراض. يقوم بتنسيق برنامج صحة الطفل في معهد برشلونة للصحة العالمية ، ISGlobal. إنه في برشلونة ، إسبانيا.
"الانتباه أمر بالغ الأهمية لنجاح المدرسة" ، يشير صنيير. إنها الخطوة الأولى في عملية التعلم. سيواجه الطلاب الذين يتشتت انتباههم بسهولة صعوبة في التركيز على المعلومات وتذكرها.
يقول سونير:"نعلم أن هناك العديد من العوامل على مدار اليوم يمكن أن تتسبب في تذبذب الانتباه". قد يجعل الشعور بالنعاس من الصعب الاستمرار في التركيز على مهمة ما. لذلك يمكن أن يكون الجو حارًا جدًا أو شديد البرودة. كان لدى Sunyer حدس مفاده أن تلوث الهواء يمكن أن يفعل ذلك أيضًا.
لذلك درست مجموعته 2687 طفلاً. كان عمرهم جميعًا من 7 إلى 10 سنوات. التحق كل منهم بواحدة من 39 مدرسة مختلفة في برشلونة.
أجرى كل مشارك اختبار كمبيوتر أربع مرات خلال العام الدراسي. احتوت على عدد من المهام التي تتطلب الانتباه. على سبيل المثال ، طلب أحد الأطفال من الأطفال مشاهدة الأسماك وهي تسبح في مجرى مائي. قيل لهم أن ينقروا على اليسار أو اليمين حسب الاتجاه الذي سبحت فيه السمكة. "إنها مهمة بسيطة ، ولكن عندما يشعر الأطفال بالملل ويفقدون الانتباه ، يبدأون في النقر على الإجابة الخاطئة" ، يلاحظ سونير.
قام الباحثون أيضًا بقياس مستويات تلوث الهواء في الأيام التي تم فيها اختبار الأطفال. ثم قارنوا نتائج الأطفال عندما كانت مستويات التلوث في برشلونة مرتفعة أو منخفضة نسبيًا. وأظهروا أن الأطفال سجلوا نتائج أسوأ قليلاً في الأيام التي تحتوي على مستويات أعلى من بعض ملوثات الهواء. أي أنواع؟ ثاني أكسيد النيتروجين والسخام (الكربون الأولي). كلاهما يمكن أن يقذفه المرور والمداخن الصناعية. شارك الباحثون نتائجهم في عدد مارس 2017 من علم الأوبئة.
يركز Sunyer الآن على مساعدة المدارس في برشلونة على تحديد طرق لخفض مستويات التلوث التي يتعرض لها الأطفال.
على سبيل المثال ، يمكن للمدارس إنشاء المزيد من المناطق حولها حيث لا يُسمح للسيارات والحافلات الخمول ، بمعنى تشغيل محركاتهم أثناء الوقوف. فكرة أخرى:زرع المزيد من الأشجار والمساحات الخضراء حول المدارس. يمكن للنباتات أن تساعد في إزالة الملوثات من الهواء ، كما يشير صنيير. يفعلون ذلك عن طريق امتصاص الغازات والجزيئات الصغيرة من خلال أوراقها وجذورها.
قد يؤدي تلوث الهواء إلى زيادة هرمونات التوتر
سبب آخر للسيطرة على تلوث الهواء:يمكن أن يجهد الجسم.
تخيل أنك محاصر في غرفة مليئة بالدخان. قلبك يتسارع. أنت تقفز إلى العمل. في ثوانٍ فقط ، تفتح النافذة وتتسلق المبنى المحترق للوصول إلى بر الأمان. يُطلق على رد الفعل السريع للجسم تجاه مثل هذه الحالة الطارئة اسم القتال أو الهروب استجابة.
الأحداث المخيفة ، مثل حريق ، ليست الأشياء الوحيدة التي يمكنها تنشيط استجابة القتال أو الطيران. تظهر بيانات جديدة أن تلوث الهواء يمكن أن يحدث أيضًا. يفعل ذلك من خلال الهرمونات .
الهرمونات هي الناقلات الكيميائية للجسم. إنهم يتحكمون في العديد من الأنشطة المهمة. تساعد هرمونات التوتر الأشخاص على الاستجابة بسرعة للمواقف التي تهدد حياتهم. عندما نواجه موقفًا مخيفًا ، يزيد الجسم من إنتاج هرمونات معينة ، مثل الأدرينالين (Ah-DREN-uh-lin). أفاد باحثون في الصين أن استنشاق هواء ملوث يمكن أن يؤدي إلى استجابة مماثلة.
Huichu Li يعمل في جامعة فودان في شنغهاي. درس هو وزملاؤه 55 طالبًا في الكلية في تلك المدينة. تلوث الهواء هناك من بين الأسوأ في العالم. أعطى الباحثون لكل هؤلاء الطلاب أجهزة تنقية الهواء لاستخدامها في غرف نومهم. تلقى نصف أجهزة تنقية الهواء العاملة. هذه ساعدت على إزالة الجسيمات من الهواء. النصف الآخر تلقى أجهزة تنقية هواء حقيقية يبدو أنها تعمل - لكنها لم تفعل. قام الباحثون بإزالة مرشح. الآن لم يعد بإمكان الأجهزة إزالة جزيئات التلوث من الهواء.
استخدم الطلاب أجهزة تنقية الهواء لمدة تسعة أيام. بعد ذلك ، جمع الباحثون الدم والبول من كل طالب. أولئك الذين يستخدمون أجهزة تنقية الهواء غير العاملة لديهم مستويات أعلى من هرمونات التوتر في دمائهم.
في حالات الطوارئ ، يمكن أن تكون هرمونات التوتر واستجابة القتال أو الطيران مفيدة. ولكن عندما يزيد الجسم من إنتاجه كثيرًا أو لفترة طويلة جدًا ، يمكن أن تضر هذه الهرمونات بالقلب والأوعية الدموية. لحسن الحظ ، كان الطلاب في هذا الاختبار بصحة جيدة. لم يصب أي منهم بالمرض بسبب تعرضهم لمدة 9 أيام.
ومع ذلك ، كانت أجسادهم "بوضوح لها ردود فعل ضارة على. . . تلوث الهواء "، يلاحظ روبرت بروك. إنه دكتور في الطب الباطني في جامعة ميتشيغان في آن أربور. لم يشارك في الدراسة. لكن بروك يمكنه فهم آثارها. لقد كان يركز على كيفية تأثير تلوث الهواء على القلب.
يقلق بروك من أن التعرض المتكرر قصير المدى لتلوث الهواء قد يزيد. "على مدى سنوات عديدة من التعرض ، قد تؤدي هذه الآثار الصحية الصغيرة إلى المزيد من الآثار الصحية الخطيرة طويلة المدى". بعد سنوات من التعرض ، قال:"قد يعرض ذلك الشباب الأصحاء لخطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم أو السكري أو حتى أمراض القلب أو السكتات الدماغية".
نشر فريق جامعة فودان نتائجه في أغسطس الماضي في مجلة جمعية القلب الأمريكية الدورة الدموية . يقول مؤلفو الدراسة إن الدراسات المستقبلية يجب أن تنظر فيما إذا كان استخدام أجهزة تنقية الهواء في المنازل والمباني قد يساعد ، بمرور الوقت ، في حماية الصحة.
تظهر الدراسات الجديدة مثل تلك التي نشرها فريق فودان إلى أي مدى وصلنا إلى فهم الآثار الصحية لتلوث الهواء منذ الضباب الدخاني العظيم في لندن. ومع ذلك ، كما هو الحال في العديد من مجالات العلوم ، "لا يزال هناك الكثير لنتعلمه" ، كما يقول بروك. يقول إن شيئًا واحدًا أصبح أكثر وضوحًا:الجميع - حتى الشباب الأصحاء - يمكن أن يتضرر من تلوث الهواء.
