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Que sont les ions négatifs de l’air (NAI) ?
Les NAI sont des ions gazeux chargés négativement formés et produits par diverses sources telles que la lumière du soleil, les rayons cosmiques, les sources d'énergie végétales et d'autres sources naturelles et artificielles, également connues sous le nom d'ions négatifs de petite taille de particules. Ils représentent environ 10 à 20 % de la teneur en ions négatifs atmosphériques 1 .
Les NAI sont d'importants indicateurs de la qualité de l'air, avec des concentrations élevées souvent trouvées dans les environnements naturels comme les forêts, les cascades et les plages 2 . Cet article vise à passer en revue les recherches sur la génération, la distribution et la fonction biologique des NAI, ainsi que leur impact sur la santé humaine.
Génération de NAI
Les NAI sont générés de trois manières principales 3 . Premièrement, ils se forment lorsque les électrons libres présents dans l’atmosphère, libérés par les rayons cosmiques, les rayons ultraviolets et d’autres sources d’énergie, sont capturés par les molécules de l’air. Deuxièmement, les NAI sont produits dans des environnements comportant des cascades, des vagues et des pluies torrentielles, où les charges négatives sont emportées par les flux d’air provenant du brouillard d’eau. Enfin, la « décharge de pointe » des plantes et la photosynthèse libèrent des électrons libres qui se combinent avec des molécules d'oxygène ou d'eau pour former des NAI 4 .
Modèles spatiaux et temporels de concentration des NAI
La concentration de NAI dans l'atmosphère fluctue en fonction du temps, des conditions météorologiques et du lieu 5 . Des études ont révélé des concentrations plus élevées le matin et la nuit, plus faibles l'après-midi, ainsi que des variations selon les saisons, avec des niveaux plus élevés en été et en automne et relativement plus faibles en hiver 6 . De plus, la concentration de NAI est positivement corrélée à l'altitude 7 et négativement corrélée à la pollution atmosphérique 8 .
Fonctions biologiques des NAI
Il a été constaté que les NAI présentent des fonctions biologiques potentielles, telles que la régulation du fonctionnement du système respiratoire, la sédation, l'hypnose, l'hypotension, la régulation de l'humeur, la fonction neurologique, le métabolisme et la fonction endocrinienne 9 . Leurs bienfaits potentiels pour la santé sont discutés dans les sous-sections suivantes.
Santé cardiovasculaire
Des recherches ont suggéré que les IAN peuvent inhiber efficacement le nerf sympathique et activer le nerf parasympathique 10 . Cette régulation de la fonction nerveuse autonome peut ajuster la fréquence cardiaque et la pression artérielle 11 .
Système respiratoire
L'inhalation d'IAN à haute concentration peut améliorer la fonction pulmonaire, réguler le métabolisme et traiter les symptômes de l'asthme 12 . Des études récentes ont démontré que les NAI pouvaient réduire considérablement la pression artérielle, la fréquence cardiaque et augmenter la puissance haute fréquence du spectre HRV 13 .
Santé mentale
L'exposition aux NAI à haute concentration peut réduire la gravité de la dépression, du stress psychologique et de l'anxiété afin d'améliorer le bien-être 14 . Cependant, les preuves de ces effets restent ambiguës et il semble y avoir un manque de recherches mécanistiques approfondies chez l'homme 15 .
Études basées sur les omiques sur les NAI
Les progrès technologiques récents en omique, une suite complète de techniques utilisées pour explorer les rôles, les relations et les actions des différents types de molécules qui composent les cellules d'un organisme, ont permis une identification globale et sensible des changements moléculaires pertinents pour la surveillance des NAI. exposition 16 .
Conclusion
Les recherches sur les IAN ont montré qu'ils présentent des avantages potentiels pour la santé, notamment en matière de santé cardiovasculaire et respiratoire, ainsi que de bien-être mental. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent ces avantages ne sont pas encore entièrement compris et des recherches supplémentaires sont nécessaires, notamment en utilisant les techniques omiques modernes. De plus, bien que les NAI soient un composant naturel de l’atmosphère et soient souvent associés à un air propre et sain, leurs concentrations peuvent être influencées par divers facteurs, notamment la pollution, les conditions météorologiques et l’emplacement. Par conséquent, des recherches supplémentaires sont également nécessaires pour comprendre comment ces facteurs pourraient avoir un impact sur les avantages potentiels des IAN pour la santé.