Согласно недавнему межинституциональному исследованию, частично финансируемому Национальными институтами здравоохранения, здоровые дыхательные пути человека подвержены повышенному риску обезвоживания и воспаления при воздействии сухого воздуха. Данное явление, как ожидается, будет усиливаться из-за глобального потепления. Исследователи отмечают, что при нагревании атмосферы Земли и сохранении относительной влажности на прежнем уровне стремительно увеличивается дефицит давления пара — показатель, характеризующий «жажду» воздуха к воде. Чем выше этот показатель, тем интенсивнее испарение воды, что приводит к обезвоживанию экосистем планеты.
На основе математических прогнозов и экспериментов ученые объясняют, что повышенный дефицит давления пара может вызывать обезвоживание верхних дыхательных путей и запускать воспалительные и иммунные реакции организма. В полном отчете, опубликованном 17 марта в журнале Communications Earth & Environment, также говорится, что такое обезвоживание и воспаление могут усугубляться дыханием через рот и повышенным воздействием кондиционированного и нагретого воздуха в помещениях.
Исследователи подвергали культуры клеток эпителия бронхов человека воздействию сухого воздуха. После экспозиции клетки оценивались на толщину слизи и наличие воспалительных реакций. Клетки, подвергшиеся воздействию сухого воздуха, демонстрировали более тонкий слой слизи и высокие концентрации цитокинов — белков, указывающих на воспаление клеток. Эти результаты согласуются с теоретическими предсказаниями о том, что истончение слизи происходит в сухих воздушных средах и может вызывать достаточное сжатие клеток для запуска воспаления.
Команда также подтвердила наличие воспалительной транспирации слизи во время нормального, спокойного дыхания на животной модели. Исследователи подвергали здоровых мышей и мышей с предсуществующей сухостью дыхательных путей воздействию сухого воздуха в течение недели. У мышей с предсуществующим обезвоживанием обнаружились иммунные клетки в легких, указывающие на высокий воспалительный ответ, в то время как у мышей, подвергавшихся воздействию только влажного воздуха, таких реакций не наблюдалось.
На основе климатической модели исследователи прогнозируют, что большая часть Америки будет подвержена повышенному риску воспаления дыхательных путей ко второй половине века из-за более высоких температур и более сухого воздуха. «Понимание того, как наши дыхательные пути обезвоживаются при воздействии сухого воздуха, может помочь нам избежать или обратить вспять воспалительное воздействие обезвоживания с помощью эффективных изменений поведения и профилактических или терапевтических вмешательств», — говорит ведущий автор исследования Дэвид Эдвардс.
