Badania naukowe nad skutecznością oczyszczaczy powietrza
- Szczegóły
Jakość powietrza w miastach jest jednym z kluczowych czynników wpływających na ludzkie zdrowie. Ze względu na globalny wzrost liczby chorób alergicznych w ostatnich latach więcej uwagi poświęca się jakości powietrza również w pomieszczeniach. Już w latach 80. ubiegłego wieku 1,3 miliarda ludzi mieszkało w miastach, w których naruszane były kryteria jakości otaczającego powietrza. Mimo że stan powietrza w wielu aglomeracjach jest monitorowany, na licznych obszarach stwierdza się znacznie przekroczone normy zanieczyszczeń powietrza.
Obecne w powietrzu bakterie, grzyby mikroskopijne, wirusy czy pyłki roślin mogą negatywnie wpływać na zdrowie ludzi, dlatego pod ich kątem mikrobiolożka dr Ewa Brągoszewska zbada efektywność działania oczyszczaczy powietrza używanych w przedszkolach. Jak tłumaczyła badaczka, szczególnym rodzajem zanieczyszczeń powietrza są aerozole biologiczne, czyli bioaerozole. Są to zawieszone w powietrzu cząstki biologiczne, które wpływają na zdrowie człowieka - mogą one wywoływać infekcje, efekty toksyczne, kancerogenne czy alergiczne.
Statystyczny człowiek przebywa około 90 proc. doby w pomieszczeniach, przez co narażenie na zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego stanowi dla naszego zdrowia szczególne zagrożenie. W przypadku dzieci narażenie to znacznie wzrasta, gdyż w odniesieniu do swej masy ciała wdychają one więcej powietrza niż osoby dorosłe. Mikrobiolożka dodała, że dzieci przebywają od kilku godzin nawet do jednej trzeciej doby w pomieszczeniach placówek edukacyjnych (np. w przedszkolach).
Kontrola ekspozycji na zanieczyszczenia powietrza i alergeny w pomieszczeniach opiera się na różnych strategiach zapobiegania, w tym filtracji powietrza. Zyskujące popularność przenośne oczyszczacze powietrza są stosowane od wielu lat w celu ograniczenia zanieczyszczeń i zmniejszenia narażenia na nie w pomieszczeniach. Na rynku dostępne są różne rodzaje filtrów, w tym wysokowydajne filtry HEPA z cząstkami stałymi, elektrofiltry (ESP) lub zasilane filtry elektroniczne, generatory jonów oraz filtry kompozytowe zawierające węgiel aktywny.
Wiadomo, że cząsteczki zanieczyszczeń, w tym PM2,5 oraz PM10 (particulate matter) w otaczającym powietrzu są szkodliwe dla układu oddechowego człowieka. Ze względu na połączenie warunków meteorologicznych, natężenia ruchu kołowego i zużycia paliw kopalnych, a także budynków, utrudniających cyrkulację powietrza w miastach, w środowisku miejskim zanieczyszczenia powietrza są powszechne.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Powietrza - Czy Warto?
Alergie, astma oskrzelowa i zapalenie oskrzeli są głównymi problemami zdrowotnymi powodowanymi przez zanieczyszczenie powietrza, głównie dwutlenek siarki. Pyły zawieszone PM2,5 stanowią znany czynnik wyzwalający astmę oskrzelową u dzieci i dorosłych, choć coraz więcej danych sugeruje także związek zaostrzeń astmy oskrzelowej w związku z obecnością w powietrzu pyłów o większej średnicy - PM2,5 do PM10. Przypuszczalnie wiąże się to z mechanizmami biologicznymi obejmującymi reakcje zapalne i atopowe wynikające z ekspozycji wziewnej na bioaktywny składnik lipopolisacharydowy.
Jakość powietrza w pomieszczeniach sypialnych dzieci stanowi czynnik ryzyka ponownej hospitalizacji z powodu astmy oskrzelowej. Ponieważ dzieci, szczególnie noworodki, wdychają więcej powietrza niż dorośli, a ich płuca szybko się rozwijają, zanieczyszczenie powietrza wpływa na nie znacznie poważniej.
Atopowe zapalenie skóry (AZS) jest to przewlekła, nawrotowa choroba zapalna skóry, cechująca się silnym świądem. Chociaż występowanie tej choroby jest związane z czynnikami genetycznymi, częstość jej występowania wzrasta i jest skorelowana z czynnikami środowiskowymi. W badaniach wykazano wpływ alergenów wziewnych, takich jak sierści zwierząt domowych, roztocze kurzu domowego, pyłki, na zaostrzenie AZS. Zanieczyszczenia, zwłaszcza lotne związki organiczne, mogą wpływać na powstawanie uszkodzeń bariery naskórkowej i nasilać niekorzystne skutki oddziaływania roztoczy kurzu domowego u osób z AZS.
Zanieczyszczenia alergenami są szczególnie uciążliwe dla alergików oraz osób z atopią. Alergen kota (Fel d1) jest domowym alergenem całorocznym i częstą przyczyną chorób alergicznych, w których pośredniczą IgE. Jego stężenie koreluje z liczbą kotów w domu, lecz może być przenoszony na ubraniach i butach do domów, w których nie ma kotów, i utrzymywać się tam przez miesiące, a nawet lata. Ponadto zwierzęta domowe są głównym źródłem endotoksyn w domach. U osób uczulonych na kocie alergeny narażenie może nasilać związek endotoksyny z astmą i świszczącym oddechem.
Bardziej powszechna niż alergia na alergen kota jest alergia na roztocza kurzu domowego (Der p1 oraz Der p2). U dzieci z atopią może ona wzmagać stany zapalne dróg oddechowych i pogarszać czynność płuc. Nawet przy braku alergii czynniki środowiskowe mogą powodować rozwój objawów astmopodobnych, co prowadzi do błędnego zdiagnozowania astmy oskrzelowej. Wspomniana wcześniej endotoksyna jest jedną z najsilniejszych toksyn prozapalnych i znajduje się w zanieczyszczeniach zarówno PM2,5, jak i większych, występujących w pomieszczeniach mieszkalnych. Narażenie na endotoksynę niekorzystnie wpływa na drogi oddechowe, biorąc udział w wywołaniu stanu zapalnego ich nabłonka.
Przeczytaj także: Opinie o oczyszczaczach Stadler Form
W domach osób niepalących endotoksyny znajdują się w kurzu zarówno osiadłym, jak i unoszącym się w powietrzu. Głównymi czynnikami narażenia jest obecność zwierząt domowych (szczególnie kotów lub psów) oraz liczba osób mieszkających w domu. Dym tytoniowy zwiększa ponad 100-krotnie ekspozycję na endotoksyny. Narażenie na endotoksynę po urodzeniu, a także w okresie prenatalnym, może prowadzić do wzrostu stężenia IgE, co powoduje rozwój atopii i nadwrażliwości dróg oddechowych. U dzieci narażenie na bierne palenie wiąże się z większym prawdopodobieństwem zdiagnozowania astmy oskrzelowej, a także z pojawieniem się zaostrzeń astmy i świszczącego oddechu. Mimo że mechanizm zaostrzeń astmy oskrzelowej wywołanych dymem papierosowym nie jest dobrze poznany, w gospodarstwach domowych, w których mieszkają palacze tytoniu, stężenie zanieczyszczeń powietrza, w tym cząsteczek mniejszych niż 2,5 μm jest 2-3-krotnie wyższe niż gospodarstwach domowych wolnych od dymu tytoniowego.
Filtracja powietrza jest jedną z metod poprawy wyników leczenia chorób alergicznych. Najczęściej używane są przenośne oczyszczacze powietrza, przy czym mogą różnić się typem filtra - dostępne są filtry typu HEPA oraz elektroniczne urządzenia elektrostatyczne. W pracy Shaughnessy i wsp. stwierdzono, że oczyszczacze powietrza z filtrami HEPA są skuteczniejsze w usuwaniu cząstek stałych w pomieszczeniach niż elektroniczne systemy filtrów, jonizatory i generatory ozonu. Zastosowanie oczyszczaczy powietrza w pomieszczeniu powodowało znaczne zmniejszenie alergenu Fel d 1 w powietrzu. Dobrym modelem do oceny skuteczności urządzeń filtrujących powietrze jest alergen kota, ponieważ znaczna część unoszącego się w powietrzu alergenu Fel d 1 jest przenoszona na cząstkach mniejszych niż 5 μm; jest to najtrudniejszy do usunięcia alergen występujący w powietrzu.
W opublikowanym w 2020 roku artykule autorstwa Gherasim i de Blay opisano badanie kliniczne z randomizacją przeprowadzone metodą podwójnie ślepej próby kontrolowane placebo, w którym znaczne zmniejszenie stężenia alergenu kota w powietrzu było związane z poprawą wczesnej i późnej reakcji astmatycznej o 60%. Eggleston i wsp. wykazali, że zastosowanie oczyszczaczy powietrza z filtrami HEPA przełożyło się na redukcję PM10 o 30% po 6 miesiącach i o 39% po 12 miesiącach, podczas gdy w domach kontrolnych stężenia PM10 wzrastały. W rocznym badaniu z randomizacją Francis i wsp. oznaczyli kliniczne wyniki stosowania oczyszczaczy powietrza HEPA zarówno w sypialni, jak i w salonie u dorosłych uczulonych astmatyków, posiadających psa lub kota.
U dorosłych pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc lub astmą oskrzelową już krótkotrwała ekspozycja na PM2,5 może nasilać objawy ze strony układu oddechowego i zmniejszać szczytowy przepływ wydechowy (PEF). W zależności od zastosowanego modelu iloraz szans wystąpienia objawów ze strony układu oddechowego wynosił 1,22-1,57 przy wzroście stężenia PM2,5 o 50 µg/m3. Ponadto kilkudniowa ekspozycja na PM2,5 powodowała zmiany w wartości natężonej objętości wydechowej pierwszosekundowej (FEV1) o -7,02 ml przy wzroście o 10 µg/m3. W badaniu z udziałem młodych ludzi wykazano z kolei, że wysokie stężenie PM2,5 może zmniejszać pojemność płuc mierzoną za pomocą FEV1. Guo i wsp. potwierdzili te wyniki, precyzując, że PM2,5 zmniejsza FEV1 każdego roku o 0,24%.
Należy wspomnieć, że niekorzystny wpływ zanieczyszczeń powietrza (PM) może być łagodzony także poprzez stosowanie maseczek ochronnych, suplementację kwasami omega-3 i witaminą D. Filtracja powietrza jest często zalecana jako element kontroli środowiska u pacjentów z alergicznymi chorobami układu oddechowego. Aktualne zalecenia zawarte w wytycznych dotyczących postępowania w przypadku astmy oskrzelowej zalecają indywidualną, ale wieloaspektową interwencję. Uzyskanie dowodów na skuteczność zmniejszania ekspozycji na zanieczyszczenia w pomieszczeniach może pomóc zoptymalizować przyszłe interwencje oraz osiągnąć pozytywny efekt zdrowotny przy najbardziej efektywnym wykorzystaniu zasobów opieki zdrowotnej.
Przeczytaj także: Oczyszczacz powietrza idealny do wiejskiego domu
Wyniki badań sugerują, że przenośne środki czyszczące HEPA mogą pomóc w zmniejszeniu czynników wyzwalających objawy astmy oskrzelowej w powietrzu domowym. W połączeniu z edukacją na temat astmy, kontrolą źródła zanieczyszczeń lub alergenów i odpowiednią wentylacją przenośne środki czyszczące HEPA mogą stanowić część skutecznej ogólnej strategii zmniejszania zachorowalności na astmę u dzieci i dorosłych. Ochrona domów dzieci z astmą oskrzelową przed przedostawaniem się zanieczyszczeń z zewnątrz do pomieszczeń oraz kontrolowanie źródeł zanieczyszczeń znajdujących się w pomieszczeniach są ważnymi elementami programów edukacji na temat astmy oskrzelowej w tej społeczności i nie tylko. Należy promować dostęp do oczyszczaczy powietrza dla wrażliwych populacji o niskich dochodach, które często są najbardziej dotknięte zachorowalnością na astmę oskrzelową.
Jej badania przeprowadzone zostaną w okresie wiosenno-letnim w jednym z przedszkoli na terenie Górnego Śląska. Najpierw mikrobiolożka zbada jakość powietrza przed zastosowaniem oczyszczaczy powietrza, a potem - po ich uruchomieniu np. po kilku i kilkunastu godzinach. Brągoszewska zbada, co znajduje się w analizowanym powietrzu, w jakich ilościach, a także przeprowadzi badania nad antybiotykoodpornością tych cząstek. W badaniach wyznaczę stężenia, jak również rozkłady frakcyjne zawartych w powietrzu cząstek bakteryjnych i grzybowych oraz ich skład gatunkowy. Przeprowadzę także bardzo ważne badania lekooporności izolatów bakteryjnych pobranych z analizowanego powietrza, przy użyciu różnych klas antybiotyków. Jak dodała, jej badania wpisują się w szereg działań mających na celu poprawę jakości powietrza wewnętrznego w placówkach edukacyjnych.
W walce o czyste powietrze na terenie województwa śląskiego prowadzona jest aktualnie kampania edukacyjna ogłoszona przez Urząd Marszałkowski Województwa Śląskiego +Mogę! Zatrzymać Smog - Przedszkolaku złap oddech+. Dzięki tej kampanii do przedszkoli ma trafić ponad 500 oczyszczaczy powietrza.
Moje dotychczasowe badania efektywności działania oczyszczaczy powietrza w mieszkaniach wykazały, że eliminowały one stężenia aerozolu bakteryjnego o prawie 50 proc., a udział najdrobniejszej frakcji bakterii o średnicy poniżej 3,3 mikrometrów (tzw. frakcja respirabilna, wnikająca w głąb układu oddechowego aż do pęcherzyków płucnych) - o ok. 16 proc. Liczę, że wyniki badań przeprowadzonych w przedszkolach również wykażą, że te urządzenia sprawdzają się.
| Parametr | Redukcja |
|---|---|
| Stężenie aerozolu bakteryjnego | Ok. 50% |
| Udział frakcji respirabilnej bakterii (<3,3 μm) | Ok. 16% |
tags: #oczyszczacz #powietrza #badania #naukowe #skuteczność
