ذرات معلق و آئروسل‌ها

ذرات معلق مخلوطی از ذرات جامد و قطرات مایع معلق در هوا هستند که بر اساس قطر آیرودینامیکی به دو دسته درشت (PM10) و ریز (PM2.5) طبقه‌بندی می‌شوند و ذرات فوق‌ریز حتی کوچک‌تر نیز وجود دارند. این آلاینده هوایی بیشترین و قوی‌ترین ارتباط را با بیماری‌ها دارد و بزرگترین سهم مستند از بار جهانی بیماری ناشی از آلودگی هوا را به خود اختصاص داده است.

Definition

ذرات معلق (PM) مخلوطی پیچیده و معلق از ذرات جامد و مایع با اندازه، ترکیب و منشأ متفاوت هستند؛ این ذرات به طور معمول با قطر آیرودینامیکی مشخص می‌شوند، که PM10 (کمتر یا مساوی 10 میکرومتر) و PM2.5 (کمتر یا مساوی 2.5 میکرومتر) کسرهای اندازه‌ای هستند که در ارزیابی سلامت و مقررات استفاده می‌شوند.

Scope

این موضوع شامل طبقه‌بندی ذرات معلق در هوا بر اساس اندازه، منابع و ترکیب آن‌ها، نحوه رسوب آن‌ها در دستگاه تنفسی، و شواهد مطالعات کوهورت و سری‌های زمانی است که ارتباط بین مواجهه با ذرات معلق و مرگ و میر و بیماری‌های قلبی عروقی و تنفسی را نشان می‌دهد. این موضوع به ذرات به عنوان یک دسته از آلاینده‌ها می‌پردازد و مکمل موضوع آلاینده‌های گازی است.

Key concepts

• قطر آیرودینامیکی و کسرهای اندازه (PM10، PM2.5، فوق‌ریز)
• ذرات اولیه در مقابل ذرات ثانویه
• ترکیب و منابع ذرات
• رسوب و پاکسازی تنفسی
• التهاب سیستمیک و استرس اکسیداتیو
• اثرات مواجهه طولانی‌مدت در مقابل کوتاه‌مدت
• پاسخ به غلظت و حدود راهنما

Mechanisms

اندازه ذرات تعیین می‌کند که ذرات استنشاق شده در کجا رسوب می‌کنند: ذرات درشت عمدتاً در مجاری هوایی فوقانی جای می‌گیرند، در حالی که ذرات ریز و فوق‌ریز به مجاری هوایی کوچک و آلوئول‌ها نفوذ می‌کنند. در آنجا، آن‌ها التهاب موضعی و سیستمیک و استرس اکسیداتیو را تحریک می‌کنند، و کوچکترین کسرها و اجزای محلول می‌توانند به گردش خون برسند و به اختلال عملکرد اندوتلیال و اثرات قلبی عروقی کمک کنند. هم اوج‌های کوتاه‌مدت و هم مواجهه طولانی‌مدت پایدار با پیامدهای نامطلوب مرتبط هستند.

Clinical relevance

ذرات معلق آلاینده هوایی هستند که در سطح جمعیت، قوی‌ترین ارتباط را با موربیدیتی و مورتالیتی قلبی عروقی و تنفسی دارند، و غلظت آن‌ها یک معیار اصلی در نظارت و تعیین استانداردهای کیفیت هوا است. این مدخل شواهد مواجهه-پیامد در سطح جمعیت را خلاصه می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

Epidemiology

مطالعات کوهورت طولانی‌مدت، که با کوهورت‌های شش شهر هاروارد و انجمن سرطان آمریکا آغاز شد و در تحلیل‌های بعدی گسترش یافت، مواجهه با ذرات ریز را با افزایش مرگ و میر قلبی ریوی و سرطان ریه مرتبط می‌دانند، در حالی که متاآنالیزهای سری‌های زمانی، افزایش کوتاه‌مدت PM2.5 را با مرگ و میر روزانه و بستری شدن در بیمارستان مرتبط می‌سازند؛ PM2.5 بزرگترین سهم از بار جهانی بیماری ناشی از آلودگی هوا را به خود اختصاص می‌دهد.

Evidence & guidelines

شواهد کوهورت پاپ و همکاران و متاآنالیز سری‌های زمانی اتکینسون و همکاران، همراه با بیانیه علمی انجمن قلب آمریکا در مورد ذرات معلق و بیماری‌های قلبی عروقی، مجموعه‌ای سازگار از شواهد را ارائه می‌دهند. دستورالعمل‌های جهانی کیفیت هوای سازمان جهانی بهداشت (2021) سطوح سالانه و کوتاه‌مدت توصیه شده برای PM2.5 و PM10 را تعیین می‌کنند.

Debates

آیا ترکیب ذرات فراتر از جرم آن‌ها اهمیت دارد؟

ارزیابی سلامت و استانداردها عمدتاً بر اساس جرم ذرات بر حسب کسر اندازه است، اما شواهد نشان می‌دهد که ترکیب شیمیایی، منبع و کسر فوق‌ریز ممکن است سمیت متمایزی داشته باشند، که این سوال را مطرح می‌کند که آیا جرم به تنهایی به طور کامل خطر را پوشش می‌دهد یا خیر.

Key figures

• C. Arden Pope III
• Robert D. Brook

Seminal works

• pope-2002
• brook-2010
• atkinson-2014

Frequently asked questions

تفاوت بین PM10 و PM2.5 چیست؟

PM10 به ذراتی با قطر آیرودینامیکی تا 10 میکرومتر اشاره دارد، در حالی که PM2.5 به کسر ریزتر تا 2.5 میکرومتر اشاره می‌کند؛ ذرات کوچکتر PM2.5 عمیق‌تر به ریه‌ها نفوذ می‌کنند و ارتباط قوی‌تری با اثرات سلامتی دارند.

چرا ذرات معلق مهمترین آلاینده هوا برای سلامتی در نظر گرفته می‌شوند؟

ذرات ریز معلق آلاینده‌ای هستند که در مطالعات کوهورت و سری‌های زمانی به طور مداوم با مرگ و میر قلبی عروقی و تنفسی مرتبط بوده‌اند و بزرگترین سهم از بار جهانی بیماری ناشی از آلودگی هوا را به خود اختصاص می‌دهند.