Media bombardują nas informacjami o smogu. O tym, że nie jest to tylko chwilowo modny temat, a faktycznie zanieczyszczenie jest znaczne, świadczą obiektywne pomiary, np. rekordowe wartości zanieczyszczeń pyłowych (PM10) zmierzone 31 grudnia w Skale k. Krakowa, sięgające 979 µg/m³ – przy normie WHO wynoszącej 50 µg/m³. Pełne porównanie tego, jak narastało zanieczyszczenie, nie jest jednak możliwe, ponieważ trudno dotrzeć do danych historycznych (o ile istnieją), a wyrywkowe informacje dotyczą pojedynczych punktów pomiarowych.

Niekiedy zdarza mi się obserwować smog także w Rabce-Zdroju. Instytut, w którym pracuję, jest położony na górze, a droga z domu prowadzi przez dolinę Raby – najniżej położone miejsce Kotliny Rabczańskiej. Zdarza się, że w bezwietrzne dni w okolicy rzeki wjeżdżam w pasmo smogu, który jest od razu wyczuwalny i zauważalny, szczególnie w słoneczny dzień. Na szczęście jest to sporadyczne zjawisko.

Przyjrzyjmy się poszczególnym zanieczyszczeniom wchodzącym w skład smogu.

Najpoważniejszym zagrożeniem są zanieczyszczenia pyłowe. Te drobinki cząstek stałych zawieszone w powietrzu określane są skrótem PM i liczbą oznaczającą średnicę, np. PM 10 to pył, którego średnica nie przekracza 10 mikrometrów.

Wśród zanieczyszczeń stałych są też sadze, związki metali ciężkich oraz szczególnie toksyczne zanieczyszczenia w postaci policyklicznych węglowodorów aromatycznych zatrzymywanych na powierzchni cząstek stałych.

W skład smogu wchodzą też substancje gazowe – nieorganiczne związki, przede wszystkim tlenki siarki i azotu powstające w procesie spalania.

Jak wpływają one na zdrowie? Niestety nie ma wartości progowej oznaczającej obojętną dla organizmu ilość zanieczyszczeń – szkodzi każda.

Wspólnym mechanizmem działania zanieczyszczeń jest wpływ na miejscowe stany zapalne (układu oddechowego) i stany zapalne systemowe. Powstają one wskutek tzw. stresu oksydacyjnego, kiedy ekspozycja na ozon lub pyły przekracza możliwości ich neutralizacji przez naturalne mechanizmy antyoksydacyjne organizmu. Nadmiar rodników tlenowych powstających w komórkach organizmu aktywuje wiele kaskad enzymatycznych, których efektem jest uruchomienie mechanizmów prozapalnych – w miejscu osiadania pyłów na śluzówkach – oraz systemowych.

Najbardziej widoczne są objawy ze strony układu oddechowego, które pojawiają się nawet po chwilowych wzrostach stężeń w powietrzu. Zakończenia nerwowe śluzówki układu oddechowego są podrażnione, pojawia się kaszel, nadprodukcja wydzieliny oraz predyspozycja do zakażeń.

Szczególnie wrażliwe są osoby z przewlekłymi chorobami układu oddechowego, przede wszystkim z astmą, a także przewlekłymi stanami zapalnymi oskrzeli. Poza tym czynniki oksydacyjne zawarte w smogu prowadzą do wzrostu ciśnienia krwi, zaburzenia mikrokrążenia, nasilenia procesów krzepnięcia i przyspieszenia procesów miażdżycowych. W konsekwencji przekłada się to na zwiększoną umieralność z powodu chorób układu oddechowego lub krążenia – skutkiem smogu mogą być częstsze zgony.

Które składniki smogu szkodzą najbardziej? Odpowiedź jest trudna, ponieważ poszczególne związki nie występują w izolacji.

Niemniej jednak epidemiolodzy obliczyli, jak wzrost poszczególnych zanieczyszczeń o 10 µg/m³ powietrza przekłada się na wzrost ryzyka zgonu. Okazuje się, że każdemu 10 µg/m³ dodatkowego stężenia cząstek węgla (czyli sadzy) odpowiada wzrost ryzyka zgonu o 5 proc.

Dobrze udokumentowano też wpływ na zdrowie najdrobniejszych pyłów PM 2,5. Według WHO odpowiadają one za 3 proc. chorób układu krążenia i 5 proc. nowotworów.

Obecnie szczególną uwagę zwraca się na cząsteczki ultradrobne o średnicy poniżej mikrona (PM 0,1). Zanieczyszczenia te mogą być wchłaniane nie tylko w obrębie dolnych dróg oddechowych, lecz także w obrębie pola węchowego, w bezpośrednim sąsiedztwie centralnego układu nerwowego. W ostatnich latach pojawiły się badania wykazujące, że ekspozycja na te zanieczyszczenia ma związek z przyspieszeniem demencji, chorób Parkinsona i Alzheimera.

To pokazuje, że zanieczyszczenia mogą stwarzać zagrożenia, których dotychczas nawet nie podejrzewaliśmy.

Jednym z bardziej szkodliwych zanieczyszczeń są cząstki pochodzące ze spalin silników wysokoprężnych. Mają one rdzeń węglowy, na którym zaabsorbowane są różnego rodzaju związki organiczne, przede wszystkim kancerogenne policykliczne węglowodory aromatyczne. Wdychanie tych spalin przez chorych na astmę prowadzi do zaostrzenia choroby, a długotrwała ekspozycja – do częstszych nowotworów układu oddechowego, głównie raka.

Niektórym smog szkodzi bardziej: kobietom ciężarnym, dzieciom oraz osobom starszym.

W przypadku kobiet ciężarnych ekspozycja na zanieczyszczenia może wpłynąć na mechanizmy metylacji genów – najlepiej poznany mechanizm epigenetyczny. W okresie płodowym może zaburzać funkcjonowanie mechanizmów immunologicznych rozwijającego się dziecka. Może także pogarszać sprawność łożyska, prowadząc do poronienia, porodu przedwczesnego, a także niskiej masy urodzeniowej dziecka.

Pionierem badań w tej dziedzinie był prof. Wiesław Jędrychowski, który w pracy opublikowanej w 2004 roku wykazał, że kobiety ciężarne, które były narażone na 50 µg/m³ pyłów PM 2,5, rodziły dzieci o 140 g mniejsze, niż kobiety, które oddychały czystym powietrzem o zawartości PM 2,5 rzędu 10 µg/m³.