W tym laboratorium ochotnicy biorący udział w badaniach są proszeni o wdychanie toksycznych oparów — i robią to dobrowolnie

Zapytaj dr. Chrisa Carlstena o przezroczystą kabinę w jego laboratorium na Uniwersytecie Kolumbii Brytyjskiej (UBC), a zapewni cię, że jest ona całkowicie bezpieczna — nawet jeśli wolontariusze spędzą wiele sesji w komorze, wdychając zanieczyszczone powietrze.

„Czas trwania jest różny, ale standardowo są to dwie godziny w kabinie z Wi-Fi, gdzie można w zasadzie korzystać z komputera, czytać książki, uczyć się, robić cokolwiek innego” – powiedział Carlsten, kierownik Laboratorium Narażenia na Zanieczyszczenia Powietrza (APEL) na UBC i Kanadyjskiej Katedry Badawczej w zakresie chorób zawodowych i środowiskowych płuc.

Ponieważ dym pożarów lasów ma negatywny wpływ na jakość powietrza w Kanadzie , laboratorium jest jedną z nielicznych placówek tego typu w Kanadzie, która gromadzi szczegółowe dane pozwalające określić, w jaki sposób zła jakość powietrza wpływa negatywnie na zdrowie i dobre samopoczucie ludzi.

Carlsten i jego zespół badawczy twierdzą, że mimo perspektywy przebywania w zanieczyszczonej komorze, wolontariusze chętnie poświęcili swój czas.

„Ich celem jest po prostu wniesienie wkładu w naukę i nasze wysiłki mające na celu rozwiązanie poważnego problemu zdrowia publicznego” – powiedział Carlsten w wiadomości e-mail.

Komora zanieczyszczeń powietrza w sercu laboratorium

Instytut APEL, założony w 2007 roku przez Carlstena, przeprowadza testy przy użyciu urządzeń wytwarzających zanieczyszczenia i pompujących zanieczyszczone powietrze do komory testowej wykonanej z poliwęglanu.

„Mamy silnik Diesla, mamy piec do spalania drewna w celu uzyskania dymu drzewnego, mamy urządzenie, które wytwarza mikroplastik, ponieważ mikroplastik staje się coraz większym problemem” – powiedział.

Naukowcy mogą nawet wypełnić komorę alergenami, na przykład roztoczami kurzu.

Kluczem do zachowania bezpieczeństwa wolontariuszy jest rozcieńczenie zanieczyszczeń przez naukowców do poziomów zbliżonych do tych występujących w dużych ośrodkach miejskich.

„[Zanieczyszczenie] będzie wytwarzane przez silnik lub piec, a następnie rozcieńczane przez przefiltrowane powietrze do bezpiecznego poziomu” – powiedział Carlsten.

Dane z laboratorium publikowane są w wielu czasopismach i pokazują, jak zanieczyszczenie powietrza wpływa na wiele aspektów, od wydolności płuc w trakcie aktywności fizycznej, po zdrowie osób chorych na astmę , a nawet na funkcje poznawcze .

Carlsten twierdzi, że odkrycia jego zespołu wpłynęły również na politykę, m.in. Agencji Ochrony Środowiska USA.

Dlaczego ktoś chciałby oddychać zanieczyszczonym powietrzem?

Wiek wolontariuszy programu waha się od 20 do 70 lat, z niemal jednakową równością płci. Carlsten twierdzi, że dane demograficzne wolontariuszy są dość szerokie, dodając, że jego zdaniem wyniki można odnieść do szerszej populacji. Badania jakości powietrza w laboratorium są prowadzone zgodnie z rygorystycznymi standardami podwójnie ślepej próby .

Wolontariusze, tacy jak Alana Green, mówią, że często nie potrafią stwierdzić, czy wdychają zanieczyszczone, czy czyste powietrze.

Green, administratorka na UBC, zapisała się na badanie jakości powietrza, gdy zaczęła pracę na uniwersytecie.

„Poczułam, że poprzez udział w tym wydarzeniu mogę przyczynić się do rozwoju nauki i społeczeństwa” – powiedziała.

Green, która podróżuje po świecie i bierze udział w eksperymencie między styczniem a grudniem 2023 r., stwierdziła, że jakość powietrza w komorze nie dorównuje złej jakości, jakiej doświadczyła w niektórych odwiedzanych przez nią miejscach, gdzie „w powietrzu unosił się zapach”.

W jednym z badań programu uczestniczył również student Uniwersytetu Dalhousie Brinn Edgington.

„Prowadziłam badania, w których byłam zależna od udziału innych ludzi, więc czuję, że muszę się odwdzięczyć i uczestniczyć w badaniach innych ludzi, ponieważ jest to dla mnie ważne” – powiedziała Edgington, która od dzieciństwa zmagała się z astmą i alergiami.

Edgington i Green powiedzieli, że jedynym problemem, jakiego doświadczyli, było łzawienie oczu po posiedzeniu w sali rozpraw.

Zanieczyszczenie powietrza negatywnie wpływa na zdrowie całego organizmu

Narażenie na zanieczyszczenie powietrza może mieć wpływ na cały organizm człowieka, zaostrzając istniejące schorzenia, takie jak astma , i zwiększając prawdopodobieństwo rozwoju chorób takich jak przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) . Niektóre badania wykazały związek między niską jakością powietrza a problemami ze zdrowiem psychicznym i chorobami serca .

„Wdychasz toksyczne substancje chemiczne i cząsteczki, które dostają się głęboko do płuc. Twojemu organizmowi to nie odpowiada, wywołuje to stan zapalny, który może prowadzić do różnorodnych reakcji ogólnoustrojowych u różnych osób” – powiedziała dr Kerri Johannson, pulmonolog i profesor nadzwyczajny Uniwersytetu w Calgary.

Chociaż Carlsten twierdzi, że oczyszczacze powietrza w pomieszczeniach, zamykanie okien, pozostawanie w domu i noszenie maseczek na twarz na zewnątrz w dni, w których jakość powietrza jest zła, to opcje, które mogą rozważyć wielu Kanadyjczyków, jest wiele osób — w tym pracowników fizycznych — które nie zawsze mogą wejść do środka, aby odzyskać siły.

„Ci ludzie naprawdę potrzebują uwagi, a niestety, zazwyczaj nie otrzymują jej wystarczająco dużo” – powiedział Carlsten dr. Brianowi Goldmanowi, gospodarzowi programu The Dose .

Ekspert twierdzi, że symulacje mogą zapewnić jedynie ograniczoną ilość szczegółów

Johannson, będący czynnym pulmonologiem, mówi, że badania prowadzone w ramach APEL „zmieniają oblicze medycyny”.

„Laboratorium Narażenia na Zanieczyszczenia Powietrza umożliwia zmierzenie związku przyczynowo-skutkowego, związku przyczynowo-skutkowego pomiędzy narażeniem na określone zdarzenie a jego konsekwencją, a także pozwala na pomiar tego zjawiska w czasie” – dodała.

„Żadne inne badania nie dostarczą tego typu informacji”.

Mimo to, Johannson mówi, że istnieją ograniczenia badań laboratoryjnych dotyczących narażenia, m.in. to, że laboratorium zazwyczaj mierzy tylko jeden czynnik narażenia na raz.

Oznacza to, że wolontariusze nie są narażeni na działanie wielu zanieczyszczeń jednocześnie – co ma miejsce w realnym świecie.

Według Carlstena laboratorium niedawno złożyło wniosek o dotację mającą na celu rozwiązanie problemu wielokrotnej ekspozycji.

Choć badania w laboratorium UBC mogą trwać nawet kilka miesięcy, Johannson twierdzi, że ludzie mogą być narażeni na szkodliwe zanieczyszczenie powietrza zewnętrznego przez dziesiątki lat.

„Czasami ludzie są narażeni na działanie substancji chemicznych w miejscu pracy przez 10 lat, a po 20 latach ujawnia się u nich przewlekła choroba płuc lub choroba układu krążenia” – powiedziała.

Jednakże, zdaniem Johannsona, jeśli badania APEL wykażą związek między zanieczyszczeniem powietrza a złym stanem zdrowia, można śmiało założyć, że rzeczywiste konsekwencje zanieczyszczenia powietrza są prawdopodobnie o wiele poważniejsze.

Praca na rzecz czystszej przyszłości

Chociaż jakość powietrza w Kanadzie należy do najlepszych na świecie, dym pożarów lasów może znacznie obniżyć czystość powietrza — przykładem może być Toronto, które w połowie lipca zostało uznane za jedną z najgorszych na świecie.

Carlsten mówi, że laboratorium pracuje teraz nad przełożeniem danych na rozwiązania w świecie rzeczywistym.

„Bardzo ważne jest, abyśmy dostarczyli najwyższej jakości dowody na skuteczność interwencji, które mogą chronić osoby narażone” – powiedział Carlsten.

„Zdajemy sobie sprawę, że zrozumienie mechanizmów niekorzystnych skutków narażenia jest nadal ważne i może wspierać uzasadnienie interwencji, ale nadszedł czas na przetestowanie interwencji, które doprowadzą do praktycznego zastosowania”.