Ко всем исследованиям Можно ли увидеть смог Алматы в собственной крови?
Фонд Almaty Air Initiative, вдохновившись опытом журналиста BBC и исследованием Queen Mary University of London, провел собственный эксперимент с участием добровольцев, чтобы проверить: можно ли увидеть в крови частицы, которые мы вдыхаем на оживленных улицах Алматы?
Солнечным утром в начале сентября, не в самый час пик пять добровольцев и по-своему борцов за чистый воздух приняли участие в эксперименте Almaty Air Initiative: они сдали кровь до и после часовой прогулки вдоль автодорог в квадрате оживленных улиц Сатпаева–Жарокова–Абая–Розыбакиева. Двое участников с самого начала и в течение всего эксперимента оставались в масках класса KN95, трое прошли маршрут без респираторов. После прогулки в крови на отдельных эритроцитах у всех троих под микроскопом обнаружили частицы сажи.
Многочисленные исследования показывают, что вдыхаемые человеком мелкие частицы проникают в кровоток. Исследователи Almaty Air Initiative решили проверить: получится ли увидеть их через микроскоп. К удивлению участников эксперимента, мы действительно заметили черные частицы на красных кровяных тельцах. И наш результаты соответствуют исследованию Queen Mary University of London (можно дать сноской в конце текста инфо о проекте и сделать гиперссылку на первоисточник): ученые института подтвердили, что частицы от автотранспорта способны достигать кровотока, а респиратор FFP2 (KN95, KN99) значительно снижает их воздействие.
Снимок образца крови под световым микроскопом, полученный в ходе алматинского эксперимента. Фотография Бауыржана Бисмильдина
В 2025 году среднегодовая концентрация PM2,5 в Алматы составила 31,2 мкг/м³ – это в 6,3 раза выше годовой рекомендации Всемирной организации здравоохранения. Но для горожан такие данные обычно остаются чем-то абстрактными: цифрами в приложении, графиком или серой полосой над городом. В новом эксперименте Almaty Air Initiative показывает, что происходит после вдоха и почему загрязнение воздуха касается далеко не только легких.
PM2,5 – это смесь твердых частиц и капель жидкости диаметром до 2,5 микрометра, более чем в 30 раз тоньше человеческого волоса. Вблизи дорог в ее состав входят частицы выхлопа, продукты износа тормозов, шин и дорожного покрытия. Самые мелкие фракции способны проникать глубоко в легкие, а часть ультрамелких – преодолевать легочный барьер, попадать в кровотоки по нему достигать печени, мозга, сердца и других жизненно-важных органов.
Как проходил эксперимент в Алматы
В эксперименте приняли участие пять человек из числа сотрудников и друзей фонда.
Жулдыз Саулебекова – исполнительный директор Almaty Air Initiative,
Сайына Антонова – дата-аналитик Almaty Air Initiative (весь эксперимент находилась в защитной маске),
Мухтар Ерлан – комик, актер, снялся в экологической стендап-комедии на тему смога «Таза әзілдер»,
Пакизат Сайлаубекова – эколог, в своих выступлениях затрагивает тему загрязненного воздуха в Алматы (весь эксперимент находилась в защитной маске),
Айжулдыз Абыкеева – журналист Almaty Today, в материала периодически поднимает проблему качества воздуха Алматы.
Сначала у всех участников, прибывших на место в защитных респираторах, взяли образцы крови. Затем они в течение часа прошли маршрут вдоль автодорог в квадрате улиц Сатпаева-Жарокова–Абая–Розыбакиева. Наш портативный датчик показал, что концентрация PM2,5 в это время здесь составляла 10-15 мкг/м3 (концентрации в пределах суточной нормы ВОЗ). После завершения маршрута участники эксперимента сдали кровь повторно.
Из образцов подготовили предметные стекла и исследовали их с помощью лабораторного светового микроскопа. Микроскопические поля нам помог снять фотохудожник Бауыржан Бисмильдин, чтобы детально сопоставить изображения до и после.
Забор образца крови
Подготовленные предметные стекла перед микроскопией
Лабораторный микроскоп, использованный для визуального анализа и фотосъемки
Что мы увидели
В образцах крови всех трех участников, которые прошли часовой маршрут без респираторов – Жулдыз, Мухтара и Айжулдыз, после прогулки на эритроцитах были обнаружены небольшие темные частицы.
Снимок мазков крови под микроскопом. На отдельных эритроцитах видны небольшие темные частицы и включения
Что показало исследование Queen Mary
В оригинальном исследовании, проведенного на дорогах Лондона, участвовали 12 взрослых добровольцев. После четырех часов в офисном помещении они в течение часа находились в пределах десяти метров от оживленной дороги. Персональное воздействие черного углерода (PM 2.5) измеряли портативным прибором, а кровь брали до выхода к дороге, сразу после него и еще через час. Для каждого участника исследователи анализировали 3000 эритроцитов.
Фотографии красных кровяных телец эксперимента Queen Mary University
После часа у дороги, ученые отметили, что количество видимых частиц увеличилось больше чем в 2 раза. Чем выше было персональное воздействие черного углерода, тем больше была площадь частиц, связанных с эритроцитами. С помощью электронной микроскопии и элементного анализа ученые подтвердили наличие углеродсодержащих и металлосодержащих частиц, характерных для транспортного загрязнения.
В рамках того же эксперимента, восемь добровольцев повторили выход к дороге в респираторах FFP2 (эквивалент KN95 или N95). Уровень загрязнения вокруг них был сопоставим с условиями без респиратора, но по медианному значению площадь частиц, связанных с эритроцитами, оказалась примерно на 64% ниже. Разница была статистически значимой. Авторы исследования сделали прямой вывод: FFP2 снижает дозу вдыхаемых транспортных частиц, достигающих кровотока.
Для Алматы это важный и применимый результат. В дни сильного загрязнения, а также при длительном пребывании возле оживленных дорог плотно прилегающий респиратор помогает уменьшить количество мелких частиц, которые человек вдыхает. Всемирная организация здравоохранения рекомендует выбирать сертифицированные респираторы FFP2, N95 или KN95 и следить, чтобы они плотно прилегали к лицу.
Для обеспечения максимальной защиты, очень важно использовать маски-респираторы правильно:
- обычная тканевая или медицинская маска не равноценна респиратору FFP2, N95 или KN95;
- респиратор должен закрывать нос и рот без заметных зазоров по краям;
- фильтрующий респиратор задерживает частицы, но не защищает от газообразных загрязнителей, в том числе угарного газа и диоксида азота;
- респиратор нужно менять по инструкции производителя, а также если он намок, загрязнился, повредился или перестал плотно прилегать.
Респиратор – это дополнительная временная мера на периоды высокого загрязнения. Основным же способом защиты здоровья всего города является сокращение выбросов у источников.
Как частицы выходят за пределы наших легких?
После вдоха самые мелкие частицы достигают альвеол – участков легких, где воздух отделен от крови очень тонким барьером. Эксперименты с мечеными наночастицами показывают, что часть ультрамелких частиц способна пройти через этот барьер и появиться в крови уже в течение нескольких минут или часов.
Исследование Queen Mary показало один из возможных путей их дальнейшего перемещения: углеродсодержащие и металлосодержащие частицы прикрепляются к поверхности эритроцитов и циркулируют вместе с ними практически по всему нашему организму. Ученые пока не установили, является ли этот путь главным и как именно такое прикрепление влияет на функцию эритроцитов у человека.
При этом вред загрязнения не сводится к физическому присутствию частиц в крови. PM2,5:
– запускает окислительный стресс и воспаление,
– влияет на сосудистую стенку, свертывание крови и регуляцию работы сердца.
Эти механизмы помогают объяснить устойчивую связь загрязнения воздуха с заболеваниями легких, инфарктами, инсультами, аритмиями и сердечно-сосудистой смертностью.
Почему это важно для Алматы
В городе, где среднегодовой уровень PM2,5 более чем в шесть раз превышает рекомендацию ВОЗ, загрязнение легко воспринимать как привычный фон. Сейчас же мы наглядно увидели связь между воздухом на улице и процессами внутри организма. Научные данные показывают , что часть вдыхаемых мелких частиц способна достигать кровотока.
Именно поэтому в периоды сильного загрязнения можно уменьшать воздействие загрязненного воздуха:
– следить за его качеством,
– по возможности сокращать время пребывания возле интенсивного трафика и вблизи с источниками сжигания твердого топлива,
– использовать плотно прилегающий респиратор FFP2, N95 или KN95.
Одновременно Алматы нужны системные меры, которые снижают выбросы, чтобы у горожан не было потребности в индивидуальной защите.
Мнения участников эксперимента
Жулдыз Саулебекова, исполнительный директор Almaty Air Initiative
«Самое впечатляющее – мы увидели эти частицы своими глазами – прямо на эритроцитах. А дальше кровь разносит их по организму. То, чем мы дышим, не остается в легких».
Сайыына Антонова, дата-аналитик Almaty Air Initiative
«Я каждый день работаю с данными о PM2,5, но график и изображение собственных эритроцитов под микроскопом воспринимаются совсем по-другому».
Пакизат Сайлаубекова, эколог
«Я прошла весь маршрут в FFP2, потому что было важно сравнить наблюдения у участников в респираторах и без них. И результаты участников подтвердили, что защитная маска работает. Вижу ценность проведенного эксперимента в том, что он наглядно показывает механизм, уже подтвержденный научным исследованием, и объясняет, почему в дни сильного загрязнения имеет смысл использовать специальный респиратор. Теперь я точно куплю побольше масок на высокий сезон смога в Алматы».
Ерлан Мухтар, стендап-актер
«Смог легко воспринимать как привычный фон Алматы. После этого эксперимента он перестал быть для меня просто серой полосой над городом: я увидел, что даже час на загруженных улицах может отразиться на снимках крови».
Айжулдыз Абыкеева, журналист Almaty Today
«Как журналисту мне было важно увидеть весь путь – от городской улицы до лаборатории. Самое убедительное здесь не отдельная фотография, а ее связь с научным исследованием и практический вывод: правильно подобранный, респиратор действительно снижает воздействие мелких частиц».
Источники
[1] Almaty Air Initiative. Каким был воздух в Алматы в 2025 году
[4] World Health Organization. Personal-level actions to reduce air pollution exposure. 2024