صحة الدماغ والتلوث

تظهر الأبحاث أن العيش في مناطق عالية التلوث له آثار صحية خطيرة طويلة المدى. يمكن أن يؤدي العيش في هذه المناطق خلال الطفولة والمراهقة إلى انخفاض القدرة العقلية وزيادة خطر تلف الدماغ. يضع الأشخاص من جميع الأعمار الذين يعيشون في مناطق عالية التلوث لفترات طويلة أنفسهم في خطر متزايد للإصابة باضطرابات عصبية متنوعة. ارتبط كل من تلوث الهواء وتلوث المعادن الثقيلة بآثار سلبية على وظيفة الجهاز العصبي المركزي. قدرة الملوثات على التأثير في الفسيولوجيا العصبية للأفراد بعد أن أصبح هيكل الجهاز العصبي المركزي مستقرًا في الغالب هي مثال على اللدونة العصبية السلبية.

 تلوث الهواء 
قد يزيد تلوث الهواء من خطر اضطرابات النمو (مثل التوحد)، والاضطرابات التنكسية العصبية، والاضطرابات العقلية، والانتحار. وهو مرتبط بحالات عصبية تشمل السكتة الدماغية والتصلب المتعدد والخرف ومرض باركنسون ومرض آلزهايمر والفصام والصداع.

 الآثار لدى المراهقين 
قارنت دراسة عام 2008 بين الأطفال والكلاب التي تربت في مدينة مكسيكو (موقع معروف بمستويات تلوث عالية) مع أطفال وكلاب تربت في بولوتيتلان بالمكسيك (مدينة تلبي مستويات تلوثها معايير جودة الهواء الوطنية الحالية للولايات المتحدة). وجد أن الأطفال الذين تربوا في مناطق تلوث أعلى سجلوا درجات أقل في الذكاء (أي في اختبارات الذكاء)، وأظهروا علامات إصابات في «التصوير بالرنين المغناطيسي» للدماغ. في المقابل، سجل الأطفال من منطقة التلوث المنخفض كما هو متوقع في اختبارات الذكاء ولم يظهروا علامة كبيرة لخطر إصابات الدماغ. فيما يتعلق بتلوث الهواء المروري، كان أطفال الأمهات المعرضات لمستويات أعلى خلال الثلث الأول من الحمل معرضين لخطر متزايد للحساسية في عمر سنة واحدة.

 الآثار لدى البالغين 
قد تتعارض آثار النشاط البدني وتلوث الهواء على اللدونة العصبية. يُعرف النشاط البدني بفوائده للجهاز القلبي الوعائي وعمليات اللدونة الدماغية والإدراك والصحة العقلية. يُعتقد أن العامل العصبي التغذوي المشتق من الدماغ «BDNF» يلعب دورًا رئيسيًا في التحسينات الإدراكية الناتجة عن التمرين. قد تزيد فترات النشاط البدني القصيرة من مستويات مصل «BDNF»، ولكن قد يقابل هذه الزيادة التعرض المتزايد لتلوث الهواء المروري. على فترات أطول من التمارين البدنية، وُجد أن التحسينات الإدراكية التي تم إثباتها لدى العدائين في المناطق الريفية غائبة لدى العدائين في المناطق الحضرية الذين يشاركون في نفس برنامج التدريب لمدة 12 أسبوعًا. أثناء التمرين، قد يقلل تلوث الهواء المروري من الآثار المفيدة لذلك التمرين.

 الأداء الإدراكي 
عند تحليل بيانات عامي 2017 و2018 من لعبة الهاتف «ضائع في الهجرة» التي تختبر قدرة اللاعبين على الحفاظ على تركيزهم، وجد الباحثون آثارًا لدخان حرائق الغابات والجسيمات الملوثة على أداء الدماغ.

أضح كليلاند، زميل ما قبل الدكتوراه في برنامج «ORISE» في وكالة حماية البيئة: «وجدنا أدلة تشير إلى أن الجسيمات الدقيقة (PM2.5) يمكن أن تقلل الانتباه لدى البالغين في غضون ساعات قليلة من التعرض. هذا تحول سريع جدًا بين التعرض وانخفاض الأداء الإدراكي وقد تكون له آثار عند التفكير في الاتصال الصحي العام الحساس للوقت أثناء أحداث تلوث الهواء الشديدة مثل حرائق الغابات». وُجد أيضًا أن التعرض المطول لتلوث الجسيمات يقصر مدى الانتباه لدى السكان الأصغر سنًا على وجه التحديد. في كل من التحليلات طويلة الأمد وقصيرة الأمد، تسبب التعرض للجسيمات الضارة في درجات لعبة أقل.

 مصادر التلوث 
الجسيمات المحمولة جوًا هي مادة مسرطنة من المجموعة 1. الجسيمات هي الشكل الأكثر ضررًا (بخلاف الجسيمات متناهية الصغر) لتلوث الهواء لأنها يمكن أن تخترق بعمق الرئتين والدماغ من مجاري الدم، مسببة مشاكل صحية مثل أمراض القلب وأمراض الرئة والوفاة المبكرة. لا يوجد مستوى آمن للجسيمات. الجسيمات متناهية الصغر «UFPs» هي من صنع الإنسان وتحدث بشكل طبيعي. الحمم البركانية الساخنة ورذاذ المحيط والدخان هي مصادر طبيعية شائعة من «UFPs». يمكن تصنيع «UFPs» عمدًا كجسيمات دقيقة لخدمة مجموعة واسعة من التطبيقات في كل من الطب والتكنولوجيا. تشمل مصادر «UFPs» الأخرى الناتجة الثانوية، مثل الانبعاثات، من عمليات محددة أو تفاعلات احتراق أو معدات مثل حبر الطابعات وعادم السيارات. تشمل مصادر «UFPs» البشرية المنشأ، احتراق الغاز أو الفحم أو الهيدروكربونات، وحرق الكتلة الحيوية (أي الحرق الزراعي وحرائق الغابات والتخلص من النفايات)، والمرور المركزي والانبعاثات الصناعية، وتآكل الإطارات والفرامل في السيارات، والمرور الجوي، والموانئ البحرية، والنقل البحري، والبناء، والهدم، والترميم ومعالجة الخرسانة، ومواقد الحطب المنزلية، والحرق في الهواء الطلق، والمطبخ، ودخان السجائر.

على الرغم من أن الأدوات اليدوية الكهربائية مفيدة جدًا (مثلًا في التجديد والبناء)، لكنها تنتج أيضًا كميات كبيرة من الاهتزازات والجسيمات «المادة الجسيمية»، بما في ذلك الجسيمات متناهية الصغر، من احتراق الوقود والمهام الميكانيكية. وليس فقط الأدوات الكهربائية، بل الأدوات اليدوية تنتج أيضًا «UFPs».

تنتج العديد من مهام البناء الغبار. تحدث مستويات الغبار العالية بسبب واحد أو أكثر مما يلي:

 المعدات: استخدام أدوات عالية الطاقة مثل مناشير القطع، والطواحين، وقواطع الجدران، وأجهزة السفع بالرمل، ينتج الكثير من الغبار في وقت قصير
 طريقة العمل: الكنس الجاف يمكن أن يولد غبارًا أكثر مقارنة بالمكنسة الكهربائية أو التنظيف بالفرشاة المبللة
 منطقة العمل: كلما كانت المساحة أكثر انغلاقًا، زاد تراكم الغبار
 الوقت: كلما طالت مدة العمل، زادت كمية الغبار

تشمل أمثلة المهام عالية الغبار:

 استخدام الأدوات الكهربائية للقطع، أو الطحن، أو الحفر، أو تحضير الأسطح
 صنفرة مفاصل ألواح الجبس الممسوحة
 الكنس الجاف

يبدو حاليًا عدم وجود أو وجود القليل من اللوائح المنظمة لحجم وكمية الغبار المنبعث من الأدوات الكهربائية. توجد بعض المعايير الصناعية، على الرغم من عدم انتشارها أو استخدامها عالميًا على نطاق واسع. مع العلم بأن الغبار يتولد خلال عملية البناء ويمكن أن يسبب مخاطر صحية خطيرة، تسوق الشركات المصنعة الآن أدوات كهربائية مجهزة بأنظمة جمع الغبار (مثل مكنسة «HEPA») أو أنظمة توصيل المياه المدمجة التي تستخرج الغبار بعد الانبعاث. ومع ذلك، لا يزال استخدام هذه المنتجات غير شائع في معظم الأماكن. اعتبارًا من الربع الأول 2024، تم حظر الأدوات التي تعمل بالبنزين في كاليفورنيا.

 الملوثات 

 التسمم بالديوكسين 
توجد مركبات الهالوجينات العضوية مثل الديوكسينات بشكل شائع في المبيدات الحشرية أو تتكون كمنتجات ثانوية لتصنيع المبيدات أو تحللها. يمكن أن يكون لهذه المركبات تأثير كبير على الجهاز العصبي للكائنات الحية المعرضة لها. تشمل الآثار الملاحظة للتعرض للديوكسينات تغير أيونات الكالسيوم داخل الخلايا الدبقية، وانخفاض مستويات الجلوتاثيون، وتعديل وظيفة الناقل العصبي في «الجهاز العصبي المركزي»، وفقدان الحفاظ على درجة الحموضة (pH). أظهرت دراسة على 350 موظفًا في مصنع كيماويات تعرضوا لسلف الديوكسين أثناء تصنيع مبيدات الأعشاب بين عامي 1965 و1968 أن 80 منهم أظهروا علامات تسمم بالديوكسين. اقترحت الدراسة أن آثار الديوكسينات لم تقتصر على السمية الأولية. قد تسبب الديوكسينات، من خلال تأثيرات اللدونة العصبية، أضرارًا طويلة المدى قد لا تظهر لسنوات أو حتى عقود.

 التعرض للمعادن 
يمكن أن يؤدي التعرض للمعادن الثقيلة إلى زيادة خطر الإصابة بأمراض عصبية متنوعة. أكثر المعادن الثقيلة سمية للجهاز العصبي هما الزئبق والرصاص. يعتمد تأثير المعدنين بشدة على الفرد بسبب الاختلافات الجينية. الزئبق والرصاص سامان للجهاز العصبي لأسباب عديدة: يخترقان أغشية الخلايا بسهولة، ولهما تأثيرات مؤكسدة على الخلايا، ويتفاعلان مع الكبريت في الجسم (مما يؤدي إلى اضطرابات في الوظائف العديدة التي تعتمد على مجموعات السلفهيدريل)، ويقللان مستويات الجلوتاثيون داخل الخلايا. الميثيل الزئبقي على وجه الخصوص له ألفة عالية جدًا لمجموعات السلفهيدريل. الزئبق العضوي شكل ضار بشكل خاص من الزئبق بسبب قابليته العالية للامتصاص. كما أن الرصاص يحاكي الكالسيوم، وهو معدن مهم جدًا في «الجهاز العصبي المركزي»، ويؤدي هذا التقليد إلى العديد من الآثار الضارة.

تعمل آليات اللدونة العصبية للزئبق من خلال التأثير على إنتاج البروتين. تزيد المستويات المرتفعة من الزئبق من مستويات الجلوتاثيون عن طريق التأثير في التعبير الجيني، وهذا بدوره يؤثر على بروتينين («MT1» و«MT2») موجودين في الخلايا النجمية والخلايا العصبية. تتيح قدرة الرصاص على تقليد الكالسيوم له عبور الحاجز الدموي الدماغي. كما أن الرصاص يزيد من تنظيم الجلوتاثيون. يمكن أن تؤدي تركيزات الرصاص في الدم ≥ 5·0 ميكروغرام/ديسيلتر إلى حصول الأطفال على درجات أقل بـ 3-5 نقاط في اختبارات الذكاء مقارنة بمن لديهم تركيزات < 5·0 ميكروغرام/ديسيلتر. ترتبط تركيزات الرصاص الأعلى في الدم أيضًا بخسائر كبيرة في الوظيفة الإدراكية. «ترتبط خسائر الذكاء المتعلقة بالرصاص بزيادة معدلات فشل المدرسة، واضطرابات السلوك، وانخفاض الإنتاجية الاقتصادية، وخسائر اقتصادية عالمية تبلغ حوالي 1 تريليون دولار سنويًا.»

 المراجع 

تصنيف:تلوث
تصنيف:لدونة عصبية