Тревожная статистика по более бедным странам обычно дает более богатым странам ложное ощущение безопасности. Правда заключается в том, что от этого страдает каждая страна – 91 % населения мира дышит воздухом, качество которого ниже допустимого, в том числе многие городские жители в этих более богатых странах. Во всех сообществах больше всего страдают самые слабые и уязвимые: смертность от легочных заболеваний сконцентрирована в возрастных группах до 5 и старше 60 лет. А согласно докладу Комиссии по загрязнению окружающей среды и здравоохранению за 2018 г., опубликованному в Lancet, эти показатели смертности могут быть значительно занижены. Мы просто не знаем всех негативных последствий для здоровья от загрязнения воздуха.
Действительно, проблема токсичного воздуха во всем мире только усугубляется, а не решается. Эта суровая реальность была кратко описана в леденящей душу манере в статье Комиссии, опубликованной в Lancet: «Загрязнение – одна из огромнейших проблем выживания эпохи антропоцена… [Оно] представляет опасность для стабильности систем обеспечения Земли и угрожает дальнейшему выживанию человеческих сообществ»{153}.
Впервые я столкнулся с эффектом загрязнения воздуха в 2009 г., когда работал в отделении пульмонологии детской больницы Красного Креста в Кейптауне, Южная Африка. Каждое утро мы с коллегами совершали обход в педиатрическом отделении реанимации и интенсивной терапии. Однажды утром мы остановились у кроватки полуторагодовалой девочки, которая жила в местном городке и ночью была госпитализирована с подозрением на пневмонию. Ее звали Лиседи, она лежала в кроватке в просторной палате с кислородной маской, закрепленной на носике, ее большие глаза смотрели на нас с тревогой. Ее мама сидела рядом, взволнованная, но молчавшая, пока курирующий врач объяснял, что Лиседи получала мощные антибиотики для борьбы с инфекцией.
«Меня волнует эта девочка, – прокомментировал курирующий врач Макс Кляйн, прежде чем мы перешли к другим пациентам в другой части больницы. – После нескольких доз антибиотиков ее дыхание должно уже налаживаться».
Я кивнул головой, согласившись в тот момент, что для Лиседи это была просто борьба между ее легкими и бактериями, которые она недавно подхватила. В действительности ее борьба, скорее всего, началась много лет назад, потому что теперь мы знаем: воздействие токсичного воздуха на детей в значительной степени способствует приобретению респираторной инфекции, особенно у таких детей, как Лиседи, которые живут в районах с низким уровнем доходов. По многим причинам дети в большей степени подвержены воздействию загрязнений, как в помещении, так и на открытом воздухе, в том числе потому, что их растущие дыхательные пути более проницаемы для частиц и, в отличие от взрослых, их организмы хуже метаболизируют и обезвреживают эти частицы. В результате инфекции нижних дыхательных путей являются главной причиной смертности детей в возрасте до 5 лет, ежегодно унося около 570 000 жизней. В то время как непосредственной причиной болезни Лиседи была бактериальная инфекция, именно воздух, которым она дышала, позволил этим бактериям проникнуть в ее легкие.
Утром, после осмотра Лиседи в педиатрическом отделении интенсивной терапии, мы с Максом Кляйном присутствовали на еженедельной радиологической конференции в детской больнице Красного Креста. Помещение было затемнено, чтобы лучше видеть изображения, и радиолог начал методично развешивать утренние рентгеновские снимки для анализа. Все было нормально, пока мы не остановились у необычного рентгеновского снимка грудной клетки очень маленького ребенка. Никто не назвал имя, но, судя по возрасту и истории болезни пациента, мы поняли, что это была Лиседи. Вместо нормальной ткани легких мы видели огромные пузырчатые структуры. Макс быстро попросил рентгенолога сравнить этот рентгеновский снимок со сделанным накануне, на котором не было никаких пузырьков. Мы принялись обсуждать, что именно происходит, пока Макс не прервал нас, сказав: «У нее определенно инфекция в плевральной полости. Ничего другого не могло бы дать такие большие изменения за такой короткий промежуток времени. Не может быть, что это в легких».
Плевральная полость – это пространство между грудной стенкой и легкими, обычно заполненное небольшим количеством смазывающей жидкости. Пространство у этой пациентки теперь заполняли бактерии, вызывавшие интенсивное воспаление, а также выделявшие газ, сдавливавший легкие и проявлявшийся на снимке в виде пузырьков. Можно было сделать только одно, как потом сказал Макс: «Ей нужно вставить два дренажных катетера. Срочно». Принцип лечения микробных заболеваний заключается в том, что инфекциям нужен выход. Плевральное пространство замкнуто, и его нужно было открыть, вставив катетер.
Один старший врач поспешил в отделение интенсивной терапии. Я последовал за ним вместе с одним из младших врачей. Наверху мы увидели маленькую Лиседи, дыхание которой было сильно затруднено. На ее мониторе периодически раздавались звуковые сигналы тревоги, так как теперь в ее организм не поступало достаточно кислорода. Два врача установили дренажные катетеры, и в момент установки из каждого вырвался поток газа, вырабатываемого бактериями.
Однако после установки второго катетера ситуация ухудшилась. Катетеры были необходимы, но они нарушили тонкий баланс, существовавший в организме Лиседи. Вскоре после этого у нее случилась необратимая остановка сердца, и она умерла. Причиной ее смерти была бактериальная пневмония, но, учитывая, откуда она была родом, это, вероятно, была всего лишь одна из причин.
История загрязнения воздуха и сопутствующих заболеваний легких, скорее всего, началась с первыми организованными человеческими сообществами, около 40 000 лет назад. Поначалу воздействие ограничивалось лишь сжиганием дров ради огня, и, хотя эта практика мало повлияла на нашу окружающую среду с точки зрения изменения климата, краткосрочные и долгосрочные проблемы, связанные со сжиганием древесины, существовали тогда и остаются актуальными и сегодня.
При сжигании древесины выделяются не только вредные газы, такие как угарный газ (CO), цианистый водород и аммиак, но и взвешенные частицы (particulate matter, PM). Из всех видов загрязнения воздуха частицы считаются особенно разрушительными для нашей дыхательной системы. Их подразделяют на три группы по размеру, измеряемому в микрометрах (миллионная часть метра, мкм): крупнодисперсные частицы, размером не более 10 мкм (PM10); мелкодисперсные частицы, размером не более 2,5 мкм (PM2,5), и ультрамелкодисперсные, размером не более 0,1 мкм. Для сравнения: мелкий пляжный песок имеет размеры около 90 мкм, а диаметр человеческого волоса – около 70 мкм{154}.
Все частицы являются потенциально опасными, но считается, что самые серьезные проблемы со здоровьем вызывают мелкодисперсные и ультрамелкодисперсные частицы. Крупнодисперсные частицы PM10, имеющие в основном природные источники, такие как почва и морская соль, имеют малые размеры, но в целом они все равно достаточно крупные, поэтому защитные системы в носу и верхней части легких способны задерживать их, прежде чем они доберутся до глубоко расположенных альвеол, и изгонять с кашлем или чиханием. В свою очередь PM2,5 и более мелкие частицы могут осесть глубоко в легких и вызвать пагубные воспалительные реакции.
При сжигании древесины выделяются PM2,5, в основном в виде частично сгоревшего угля. Есть свидетельства о том, что мумифицированные легочные ткани из Древнего Египта, Великобритании и Перу имели темные участки, вероятно, от сжигания дерева. В Древнем Риме мелкодисперсные частицы в воздухе были настолько серьезной проблемой, что писатели придумали термины gravioris caeli («тяжелый воздух») и infamis aer («дурной воздух») для описания облаков загрязнений, окутывавших их город. В 61 г. н. э., отмечая улучшение своего здоровья после отъезда из Рима, Сенека писал: «Не успел я оставить позади гнетущую атмосферу города… чадящие плиты… облака пепла… [и] ядовитые испарения, как заметил изменение в моем состоянии»{155}.
Загрязнение воздуха не прекращалось на протяжении веков. Одним из драматических примеров этого является Великобритания, где люди начали жечь уголь в XII в., когда в стране почти закончились деревья. Это был морской уголь, который выносит на берега Великобритании из подводных источников, размываемых приливами и отливами. Наиболее часто он встречается на северных побережьях; в прошлом его привозили в Лондон и жгли в больших количествах. С появлением этого нового источника энергии город стал окутывать дым от сжигания угля, смешивающийся с туманом.
Морской уголь – это особенно ядовитая форма угля, выделяющая при сгорании большое количество дыма, содержащего серу. На протяжении веков разные британские короли пытались ограничить сжигание угля, но практически безуспешно. В 1306 г. Эдуард I запретил сжигать морской уголь и попытался применять различные наказания для нарушающих запрет. Он установил большие штрафы, уничтожал печи и даже угрожал смертной казнью. Несколько человек были подвергнуты пыткам, один был казнен, но граждане Англии продолжали жечь уголь в огромных количествах. В 1661 г. Карл II попробовал более тонкий подход, наняв автора Джона Эвелина, чтобы тот написал книгу о последствиях сжигания угля и других субстанций. В своей книге Fumifugium Эвелин обратился к древней мудрости о силе дыхания, написав: «Философы назвали Воздух Проводником Души, а также Земли, и этот хрупкий Сосуд наш, содержащий его; ибо все мы находим благо, которое получаем от него». Жители Лондона, продолжил он, «дышат не чем иным, как нечистым и густым Туманом, сопровождаемым насыщенными сажей, мерзкими парами, который подвергает их тысяче неудобств, портя их Легкие и нарушая весь характер их Тела». Записав в первой части своей книги, что «Лондон – это ад», во второй и третьей частях в качестве решений он рекомендовал убирать источники загрязнения из города и разбивать сады с цветами и другой растительностью в городской черте