Respirăm microplastice. Iată efectele acestora asupra sistemului nostru respirator

Redactor specializat
Biochimist, psihoterapeut, formare nutriție și terapii complementare
Studii: Facultatea de Biologie și Masterul în Biochimie.
Alte formări: cursuri acreditate de Lucrător Social, Manager proiect și Antreprenoriat, Hipnoză Clinică, Relaxare și Terapie Ericksoniană.


Particulele microplastice sunt mici resturi de plastic răspândite în mediul înconjurător, rezultate din procesele industriale, diverse articole de consum și descompunerea deșeurilor. O serie de studii recente au demonstrat că microplasticele se pot depune la nivelul căilor respiratorii. Acest lucru este îngrijorător, dat fiind că expunerea pe termen lung la microplastice poate afecta dramatic sănătatea respiratorie. În comparație cu particulele mai mari, microplasticele pot fi transportate la nivelul căilor respiratorii inferioare, inclusiv la nivelul bronhiolelor și plămânilor. Depunerea particulelor microplastice în profunzimea plămânilor poate afecta sever schimburile de gaze. De asemenea, poate determina apariția unor leziuni ce reprezintă puncte de pornire pentru diverse boli pulmonare, crescând inclusiv riscul de cancer pulmonar.

Articolul de față prezintă efectele diferitelor forme de microplastice asupra căilor respiratorii umane și afecțiunile pe care acestea le pot produce sau agrava.

Ce sunt particulele microplastice

Microplasticele sunt particule minuscule de plastic răspândite la nivelul solului, apei și aerului, cu un puternic impact negativ asupra mediului și asupra sănătății publice. Resturile microplastice sunt generate de degradarea produselor din plastic, a produselor de larg consum, de uzura anvelopelor, de procesele industriale, de diferite defecțiuni. 
Microplasticele primare sunt produse, în mod intenționat, la microscală, pentru o utilizare specifică (cum ar fi produse agrochimice sau farmaceutice). În schimb, microplasticele secundare rezultă din fragmentarea mecanică, chimică și fizică a materialelor plastice mai mari, ce pot include materiale plastice care au fost lăsate în mediul înconjurător chiar și cu zeci de ani în urmă. Fiecare etapă a ”ciclului de viață” al materialelor plastice, de la extracția materiilor prime până la producție, transport, utilizare, eliminare și remediere, emite atât microplastice primare, cât și secundare și alte substanțe periculoase.
Aproximativ 16% din plasticul produs anual în lume este alcătuit din fibre textile. În ultimele decenii, producția a crescut cu 6% în fiecare an și este acum în jur de 60 de milioane de tone pe an. Îmbrăcămintea sintetică este responsabilă pentru cantități nesfârșite de microfibre, care pot fi găsite chiar și în apa de băut.

”Milioane de tone de particule microplastice au fost identificate în mări, atmosferă și sol. Producția globală de microplastice este în creștere, iar densitatea acestora în aer a crescut semnificativ. ”, se arată în cadrul unui studiu al Universității de Tehnologie Sydney, publicat în jurnalul Physics of Fluids.

Dacă până acum se vorbea despre ingerarea de microplastice, acumularea acestora în aerul atmosferic conduce la un nou pericol: pentru prima dată, în 2022, studiile au descoperit microplastice în căile respiratorii umane, ceea ce poate reprezenta un risc major pentru sănătatea respiratorie.  Cele mai multe studii anterioare consideră că microplasticele sunt introduse în organism pe cale orală, prin apă sau alimente. Cu toate acestea, inhalarea permite, de asemenea, particulelor microplastice să ajungă la țesuturile umane.
Oamenii de știință au descoperit că inhalarea contribuie major la aportul uman de micro- și nanoplastice, iar ratele de expunere – cantitatea de micro- și nanoplastice atmosferice din vecinătatea unui individ – pot fi de până la 5.700 de microplastice pe metru cub. Se estimează că oamenii pot inhala până la 22.000.000 de micro- și nanoplastice anual.

Microplasticele sunt suficient de mici pentru a migra prin căile respiratorii până la nivelul bronhiolelor. Microplasticele conțin, de obicei, poluanți toxici și substanțe chimice. Substanțele toxice din microplasticele inhalate pot provoca daune grave la nivelul sistemului respirator.

Cum se depun microplasticele la nivelul căilor respiratorii

Conform studiului publicat în jurnalul Physics of Fluids, oamenii ar putea inhala aproximativ 16,2 biți de plastic în fiecare oră, ceea ce este echivalent cu ”inhalarea”  unui întreg card de credit, într-o săptămână întreagă. Microplasticele au diferite forme și dimensiuni: sferice, tetraedrice și cilindrice, cu dimensiuni  de la 1,6 microni la 5,56 μm, iar viteza de curgere și de depunere a acestora la nivelul căilor respiratorii variază.

 Există câteva  locații principale la nivelul cărora se depune cea mai  mare cantitate de microplastice. Aceste ”puncte fierbinți” sunt nările, orofaringele, nazofaringele și traheea.

Cea mai mare viteză de pătrundere a microplasticelor are loc la nivelul cavității nazale, a faringelui și a traheei. Morfologia căilor respiratorii influențează substanțial liniile de curgere, mai ales la nivelul cavitățile nazale, unde prezența pasajelor complexe, de dimensiuni mici are ca rezultat devierea liniilor de curgere și circulația fluxului de aer în interiorul sinusurilor maxilare. Alți factori, precum difuzia browniană (apărută din cauza ciocnirii particulelor cu moleculele de aer) și sedimentarea gravitațională sunt implicați în debitul mai scăzut și depunerea mai amplă al microplasticelor la nivelul cavității nazale și căilor respiratorii superioare. Debitul mai scăzut face ca microplasticele să petreacă mai mult timp în regiunea căilor respiratorii superioare, comparativ cu un debit mai mare la nivelul traheei și căilor respiratorii inferioare.  Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că particulele microplastice care se depun cel mai frecvent au dimensiunea de aproximativ 5,56 microni.

O clasificare realizată în cadrul unui studiu privind localizarea microparticulelor și nanoparticulelor în funcție de dimensiuni arată că microplasticele mai mari de 5 microni pot fi depozitate mai ales la nivelul căilor respiratorii superioare, cele între 1-5 microni se pot găsi și în profunzimea plămânilor, iar cele cu dimensiuni mai mici de 1 micron pot fi ”captive” chiar la nivelul alveolelor pulmonare, în vreme ce microplasticele de circa 500 nanometri pot interfera cu fagocitoza realizată de macrofagele alveolare.

„Forma anatomică complicată și extrem de asimetrică a căilor respiratorii și comportamentul complex al fluxului în cavitatea nazală și orofaringe fac ca microplasticele să se abată de la linia fluxului și să se depună în acele zone. Viteza curgerii, inerția particulelor și anatomia asimetrică influențează depunerea generală și cresc concentrația de depunere în cavitățile nazale și în zona orofaringelui”, arată dr. Mohammad Islam, co-autor al studiului.

microplastice

Un alt studiu recent al interacțiunii dintre particulele microplastice și aparatul respirator a fost realizat de o echipă de la Hull York Medical School și de la Universitatea din Hull.

Studiul a identificat 39 de microplastice în 11 din cele 13 mostre de țesut pulmonar testate.

„Microplasticele au fost găsite anterior în probele de autopsie, dar acesta este primul studiu robust care arată microplastice la nivel pulmonar la persoane vii.  De asemenea, studiul a identificat microplastice la nivelul părților inferioare ale plămânului. Căile respiratorii pulmonare sunt foarte înguste, așa că nimeni nu s-a gândit înainte că particulele ar putea ajunge acolo.”, a declarat dr. Laura Sadofsky, lector principal în medicină respiratorie la Hull York Medical School și autor principal al lucrării.  

Studiul a arătat că 11 microplastice au fost găsite în partea superioară a plămânilor, șapte în partea mijlocie și 21 în partea inferioară, o descoperire cu totul neașteptată.

„Nu ne așteptam să identificam cel mai mare număr de particule în regiunile inferioare ale plămânilor, nici particule de dimensiunile pe care le-am găsit. Acest lucru este surprinzător, deoarece căile respiratorii sunt mai mici în părțile inferioare ale plămânilor și ne-am așteptat ca particule de aceste dimensiuni să fie filtrate înainte de a pătrunde atât de adânc în plămâni.”, a subliniat dr. Sadofsky.

Dintre microplasticele detectate în cadrul studiului, 12 tipuri se găsesc în mod obișnuit în ambalaje, sticle, îmbrăcăminte, sfoară și rezultă din multiple procese de fabricație. Au fost identificate niveluri considerabil mai mari de microplastice la pacienții de sex masculin comparativ cu femeile.

Studiul realizat de Universitatea din Hull și Școala de Medicină Hull York a urmat unei alte cercetări, care a înregistrat niveluri ridicate de microplastice atmosferice pe parcursul unui an, în anumite regiuni din nordul Angliei, avertizând asupra expunerii masive a populației la aceste particule. Cercetătorii au descoperit că cele mai abundente microplastice au fost:

– polietilena, care apare în ambalaje din plastic degradate sau pungi de transport

– particule de nailon, care pot proven din haine

– rășini, care ar putea proveni de la drumuri degradate, marcaje cu vopsea sau cauciuc pentru anvelope.

Ce efecte are expunerea la microplastice asupra sănătății respiratorii

Din diverse cercetări, se cunoaște faptul că ingerăm, probabil, microplastice cu o rată de 11 particule pe oră. Aceste cifre nu sunt surprinzătoare, având în vedere că microplasticele nu se găsesc doar în exterior. 33% din fibrele din mediile interioare sunt microfibre de plastic. Mai mult decât atât, studiile au arătat microplasticele sunt aduse de vânt și ploaie în cele mai diverse locuri, din marile orașe până în zone mai puțin poluate, cum sunt Arctica sau Alpii elvețieni.
Oamenii de știință au avertizat, în ultimii ani, că există o serie de riscuri potențiale pentru sănătate în urma ingerării acestor particule, deoarece constituenții lor chimici, cum ar fi bisfenolii și ftalații, perturbă echilibrul hormonal și sunt legați de cancer, infertilitate și pubertate timpurie.

Caracteristicile microplasticelor dezvăluie potențialul lor de vector periculos de puternic pentru agenți toxici și patogeni. Microplasticele au adesea suprafețe mari specifice și sunt predominant hidrofobi, ceea ce înseamnă că resping apa. Aceste caracteristici fac din microplasticele aeropurtate un adevărat pericol, pentru că ele sunt capabile să ascundă și să transporte substanțe dăunătoare în interiorul organismelor, atunci când sunt inhalate, absorbite la nivelul pielii sau ingerate. 
Prezența microplasticelor în țesutul pulmonar uman a fost demonstrată încă din anii 1990, în diverse cercetări care investigau țesutul pulmonar al pacienților cu cancer. De atunci, oamenii de știință și-au exprimat îngrijorarea că fibrele de plastic ar putea crește riscul de cancer pulmonar. Cercetările au arătat că particulele microplastice pot persista ani de zile în plămâni, în special la persoanele cu boli pulmonare. Acest lucru poate provoca inflamații care, pe termen lung, pot conduce la cancer, atacuri de astm și alte probleme de sănătate respiratorie.

Lucrătorii din domeniul textilelor, care prelucrează, printre altele, fibre de poliester și nailon, au prezentat tuse, dificultăți de respirație și capacitate pulmonară redusă.

Acest lucru sugerează o legătură între inhalarea microplasticelor și afecțiunile respiratorii identificate.

microplastice

Principalele efecte și afecțiuni pe care microplasticele le pot determina la nivelul aparatului respirator includ:

  • reacții imediate asemănătoare astmului
  • reacții inflamatorii și modificări fibrotice, cum ar fi bronșita cronică
  • tulburări pulmonare, cum ar fi alveolita alergică extrinsecă și pneumonia cronică
  • emfizem pulmonar
  • dezvoltarea bolilor pulmonare interstițiale,care duc la tuse, dificultăți de respirație și o reducere a capacității pulmonare
  • stresul oxidativ și formarea de specii reactive de oxigen  care au capacitatea de a deteriora celulele (efecte citotoxice)
  • boli autoimune

„Plămânul este cel mai expus la poluanţii pe care îi respirăm, pentru că are o suprafaţă mare. Şi atunci este foarte importantă calitatea aerului pe care îl respirăm… Pot spune că, în ultimul timp, studiile existente dovedesc faptul că nu doar particulele de praf, ci – din păcate – şi mici particule de plastic, care rezultă din arderile care se întâmplă zilnic, pot să ajungă în plămân şi pot să afecteze starea de sănătate, iar pe termen lung sunt responsabile de afecţiuni cronice.”, a declarat dr. Beatrice Mahler, managerul Institutului de Pneumoftiziologie Marius Nasta într-un interviu de pe antena3.ro.

Medicul a subliniat faptul că microplasticele pot contribui la agravarea unor afecțiuni cronice, la exacerbări ale bolilor pulmonare, la creșterea numărului de infecții respiratorii și la o creștere a numărului de cazuri de cancer pulmonar.

Surse: