تأثیر آلودگی ناشی از ذرات معلق در هوا بر سیستم تنفسی

خرخر یا خروپف
خروپف یا خرخر در خواب
دسامبر 28, 2019
سینوزیت
سینوزیت چیست و چگونه با آن برخورد کنیم؟
فوریه 6, 2020

تأثیر آلودگی ناشی از ذرات معلق در هوا بر سیستم تنفسی

چرا باید به تأثیر آلودگی ناشی از ذرات معلق در هوا بر سیستم تنفسی توجه کرد؟

قرار گرفتن در معرض ذرات معلق در هوا چه به صورت مزمن باشد یا به صورت حاد، سلامتی ما را به خطر می­اندازد. مطالعات نشان می­دهد که قرار گرفتن در معرض ذرات ریز علاوه بر مشاهده علائم تنفسی نظیر سرفه، خس خس و تنگی نفس، پیامدهای خطرناک تنفسی نظیر حمله آسمی، عفونت دستگاه تنفسی، کاهش رشد عملکردی ریه در کودکان، نارسایی قلبی و مرگ زودهنگام در افراد مبتلا به بیماری­های مزمن ریوی را به همراه دارد. علاوه بر آن تحقیقات زیادی نشان می­دهد که قرار گرفتن در معرض ذرات بسیار ریز می­تواند به بیماری­های قلبی و عروقی شامل حمله قلبی، نارسایی قلبی، سکته و حتی مرگ منجر شود.

مطالعات همچنین نشان داده است که مرگ و میر ناشی از آلودگی ذرات معلق در هوا فقط به اثرات حاد آلودگی در روزهای با آلودگی بالا محدود نمی­شود، بلکه اثرات مزمن این نوع آلودگی می­تواند در دراز مدت به مرگ و میر نیز منجر شود.

چه گروه­هایی بیشتر در معرض آلودگی هوا به ذرات معلق هستند؟

گرچه همه گروه­های انسانی واکنش یکسانی نسبت به آلودگی به ذرات معلق ندارند، اما این نوع آلودگی می­تواند اثرات گسترده ­ای بر سلامتی جوامع داشته باشد. گروه­های حساس یا جمعیت در معرض خطر از ریسک بالاتری در مواجهه با آلودگی ذرات معلق قرار دارند. این گروه­های به دلیل عوامل بیولوژیکی یا غیربیولوژیکی، مستعد دریافت بیشتر آلودگی یا تأثیرپذیری بیشتری از آلودگی در شرایط یکسان با سایر گروه­ها هستند. شدت اثرات آلودگی بر سلامتی این گروه­ها می­تواند بسیار بیشتر از افراد عادی باشد.

گروه­های حساس افراد مبتلا به بیماری­های قلبی و ریوی، کودکان (زیر 18سال)، افراد مسن، مبتلایان به دیابت یا گروه­های فرودست اجتماعی-اقتصادی را در بر می­گیرد.

آلودگی هوا به ذرات معلق میتواند عواقب جدی برای سلامت کودکان داشته باشد.

 

دلایل افزایش ریسک در کودکان عبارتند از:

  • کودکان وقت بیشتری را در محیط باز هستند و فعالیت بدنی بیشتری دارند و در نتیجه بیشتر در معرض آلودگی بوده و مقادیر بیشتری از ذرات معلق را در مقایسه با وزن و سطح ریه­ هایشان استنشاق می­کنند.
  • کودکان بیشتر از بزرگسالان به آسم مبتلا می­شوند.
  • رشد عملکردی ریه­ های کودکان به هر گونه صدمه­ ای حساس است.

افزایش ریسک در افراد مسن به همان شیوع بیماری­های تنفسی قبلی که در این گروه سنی قرار دارد بازمی­گردد. عواملی نظیر کاهش تدریجی دفاع فیزیولوژیک بدن که می­تواند ناشی از فرایند پیری باشد.

افراد بزرگسال مبتلا به دیابت ممکن است از بیماری­های قلبی رنج ببرند که حساسیت آنها را به عوارض تأثیر ذرات معلق در هوا افزایش دهد. مطالعات بیشتر نشان داده است که مبتلایان به دیابت، در خطر بروز بیماریهای قلبی-عروقی میباشند که آلودگی هوا به ذرات معلق پیامدهای ناگوار بیشتری برای سلامتی آنها ایجاد می­کند.

گروه­های فرودست اجتماعی-اقتصادی نیز به دلایل زیر می­توانند با ریسک بالاتری در مواجهه با هوای آلوده به ذرات معلق مواجه شوند:

  • شیوع بالاتر بیماری در این گروه
  • محدودیت دسترسی به امکانات درمانی و پزشکی
  • نارسائی­های ناشی از سوء تغذیه

علاوه بر اینها، این دسته از افراد جامعه اغلب در نواحی آلوده­ تر زندگی یا کار میکنند و یا به مدرسه می­روند.

آیا علائمی وجود دارد که نشان­ دهد در معرض آلودگی ناشی از ذرات معلق قرار گرفته­ ایم؟

علائمی که در افراد مشاهده می­گردد نشانگر قابل اطمینانی نیستند که حتماً آلودگی به سطح ناسالم رسیده است و یا برعکس، ممکن است در غلظت­های بالای آلودگی نیز علائم خاصی در فرد مشاهده نگردد. فرد مبتلا به بیماری­های ریوی نمی­تواند به راحتی یا عمیق تنفس کند و ممکن است سرفه، ناراحتی در قفسه سینه، خس­خس، تنگی نفس و خستگی غیرمعمول داشته باشد. برای بیمار قلبی-عروقی، قرار گرفتن در معرض هوای آلوده به ذرات معلق ممکن است علائم ریوی مشاهده نشود در حالی که حتی تنفس هوای آلوده برای مدت کوتاه هم می­تواند به مشکلات جدی مثل حمله قلبی منجر شود.

ذرات معلق در هوا چگونه در سیستم تنفسی نفوذ کرده و نشست می­کنند؟

سه مکانیزم اصلی برای نشست ذرات معلق در هوا در سیستم تنفسی وجود دارد:

  • فشردگی: ذرات بزرگتر ابتدا در بینی، حلق و حنجره، نای و نایژه نشست می­کنند.
  • رسوب: ذرات ریز در نایژک و کیسه ­های هوایی
  • نفوذ:ذرات بسیار ریزتر به سطوح دستگاه تنفسی نفوذ کرده و باقی می­مانند.

انتقال ذرات و نشست آنها در راه­های هوایی، به عوامل فیزیولوژیکی نظیر میزان تنفس، مشخصات فیزیکی و شیمیایی ذرات بستگی دارد. در نتیجه، ذرات می­توانند در هر سه ناحیه دستگاه تنفس نشست کنند.

برای اطلاع بیشتر از قسمتهای مختلف دستگاه تنفس میتوانید اینجا را کلیک کنید
  • قسمت فوقانی دستگاه تنفس شامل بینی، حلق و حنجره
  • مسیر نای تا نایژک­ها
  • کیسه­ های هوای

عوامل کلیدی مؤثر بر نشست ذرات عبارتند از: روش تنفس (از طریق بینی، دهان یا دهان-بینی)، الگوی تنفس (میزان دم و بازدم و حجم هوای تنفسی)، مشخصات ذرات مثل اندازه، شکل، جرم، خاصیت جذب رطوبت و انحلال­ پذیری آن.

مدل ریاضی نشست ذرات از طریق تنفس از بینی، مسیر حلق، حنجره، راه های نای و نایژه و کیسه های هوایی در افراد بزرگسال را نشان می دهد.

 

همانطور که در مدل ریاضی بالا مشاهده میشود، ذرات درشتتر با قطر بالاتر از 2.5 میکرومتر یا کمتر از 10 میکرومتر، در مسیر بینی تا حلق نشست می­کنند. تنفس عمیقتر باعث نشست ذرات محیطی می­شود. تنفس تند ولی غیرعمیق باعث نشست در قسمت­های مرکزی شود. در طی تنفس آرام ما بیشتر از طریق بینی تنفس می­کنیم که خود اولین محل مکانیزم محافظت در برابر آلودگی هواست. مخاط و مایع مخاطی باعث فیلتر شدن ذرات درشت می­شوند.

اندازه ذرات معلق در مقایسه با هم و با یک تار مو

 

ذرات ریز (با قطر کمتر از 2.5 میکرومتر) و ذرات بسیار ریز (با قطر کمتر از 0.1 میکرومتر) ابتدا در راه­های هوایی نشست می­کنند. قسمت بزرگی از ذرات ریز و بسیار ریز همچنان در هوای درون ریه معلق باقی مانده و بازدم می­شود. به همین دلیل است که ذرات بسیار ریزتر با قطر کمتر از 0.03 میکرومتر بیشتر در دهان نشست می­کنند.

در هنگام فعالیت بدنی که تهویه هوایی بیشتری صورت می­گیرد نشست ذرات به دو دلیل افزایش می ­یابد:

  • تغییر الگوی تنفس از بینی به دهانی-بینی که نقش بینی را در فیلتر کردن ذرات کاهش می­دهد.
  • افزایش حجم هوای تنفسی و دفعات تنفس که حجم کلی هوای دمی و در نتیجه ذرات را افزایش می­دهد. علاوه بر آن، سرعت بالاتر جریان هوا باعث می­شود که ذرات بیشتر به سمت دیواره ­ها کشیده شده و همین امر افزایش نشست ذرات خیلی ریز در ناحیه کیسه­ های هوایی را به دنبال دارد.

مکانیزم دفاعی بدن در مقابل نشست ذرات معلق در هوا

ذرات ریز استنشاقی که بر سطح راه­های هوایی نشست می­کنند  ممکن است در همان جا بمانند یا قسمتی از آن یا تمامی آن حل شوند. آلودگی ذرات ریز نشست شده با دو مکانیزم رفع می­شود:

  • پاکسازی توسط مژکهای مخاطی
  • بیگانه خواری

پاکسازی توسط مژک­های مخاطی

اولین و مهمترین سیستم دفاعی تنفسی در برابر ذرات بسیار ریز مژکهای مخاطی هستند که قسمت عمده­ ای از ذرات استنشاقی در آنها نشست می­کند. این سیستم با مکانیزم­ های دفاعی دیگر مثل سرفه، بیگانه­ خواری و دفاع آنزیمی تکمیل می­گردد. حرکت رو به بالای مژکهای مخاطی باعث انتقال ذرات به سمت قسمت بالایی راه­ های هوایی (حلق و بینی) می­گردد و سپس این ذرات که با مایع مخاطی مخلوط شده ­اند به صورت خلط دفع یا بلعیده می­شوند. وقتی پاکسازی توسط مژکهای مخاطی مختل شود (شرایطی که با استعمال مزمن دخانیات پیش می­آید یا بیماری­های تنفسی مثل آسم یا COPD)، این پاکسازی کمتر گردیده و اثرات منفی آن مشهود می­گردد.

مژکهای مخاطی نقش مهمی در پاکسازی دستگاه تنفس از ذرات معلق در هوا دارند.

 

بیگانه­ خواری اولین مکانیزم حذف مواد خارجی از ناحیه کیسه ­های هوایی است گرچه که بیگانه ­خواری در مسیرهای هوایی نیز وجود دارد. این مکانیزم باعث حذف ذرات با انتقال آنها به نای و نایژه یا سیستم لنفاوی بدن می­گردد. راندمان بیگانه­ خواری با کاهش ذرات با قطر کمتر از 1 میکرومتر کاهش می­یابد و این ذرات می­توانند برای سالها در کیسه­ های هوایی باقی بمانند. برخی ذرات نیز از جداره کیسه­ های هوایی عبور کرده و وارد جریان لنفاوی شده و در نهایت به خون و سایر ارگان­های بدن نظیر کبد، کلیه­ ها، طحال و در میزان کمتر به قلب و مغز منتقل می­شود.

گرچه سیستم تنفسی توان بازیابی قابل توجهی در مقابل نفوذ و نشست ذرات معلق در هوا دارد اما استنشاق مداوم این ذرات عملکرد دستگاه تنفس را حتی در افراد سالم کاهش می­دهد.

5 Comments

  1. australian wine گفت:

    I g᧐t this web page from my friend who told me on the
    topic of this web page and at the moment thіs time I am browsing
    thіs web page and reading very informativе cⲟntent
    at this time.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

درخواست مشاوره