Каждый раз, когда вы нажимаете на тормоза, в воздух выбрасываются мельчайшие частицы пыли. Эти частицы, часто невидимые невооруженным глазом, образуются в результате трения между тормозными колодками и роторами. В то время как большое внимание уделялось опасностям дизельных выхлопов, новое исследование показывает, что тормозная пыль, особенно от богатых медью тормозных колодок, может представлять еще больший риск для наших легких.

Исследования показывают, что частицы износа тормозов могут нарушить хрупкий баланс клеток в легких, что приводит к воспалению, окислительному стрессу и даже изменениям в клеточном метаболизме. Основным виновником является выброс частиц меди, металла, обычно используемого в тормозных колодках из-за его способности проводить тепло. Исследование пришло к выводу, что тормозная пыль от колодок, обогащенных медью, наносит больший ущерб клеткам легких, чем частицы выхлопных газов дизельных двигателей.

«Мы уже давно знаем, что загрязнение воздуха вредно для нашего здоровья, но мы только начинаем понимать, как различные источники загрязнения влияют на нас по-разному», — сказал Джеймс Г. Х. Паркин, ведущий автор исследования.

Невидимая угроза

Загрязнение воздуха – это глобальный кризис в области здравоохранения, который ежегодно становится причиной миллионов преждевременных смертей. Мелкие твердые частицы, известные как PM2,5, особенно опасны, потому что эти крошечные частицы могут проникать глубоко в легкие и даже попадать в кровоток. В то время как основное внимание уделяется выхлопным газам транспортных средств, все большее внимание уделяется таким источникам, как износ тормозов, шин и дорожная пыль, которые не связаны с выхлопными газами.

Только износ тормозов может составлять до 55% выбросов твердых частиц, не связанных с выхлопными газами. И по мере того, как мир переходит к электромобилям, которые тяжелее и производят больше тормозной пыли, ожидается, что эта проблема будет только расти. «Мы должны думать о всей картине, когда речь идет о загрязнении воздуха», — пишут исследователи.

В исследовании, проведенном в Университете Саутгемптона в Великобритании, сравнивалась тормозная пыль от четырех типов тормозных колодок: низкометаллической, полуметаллической, неасбестовой органической (NAO) и керамической. Исследователи подвергли клетки легких воздействию этих частиц и обнаружили, что пыль от NAO и керамических прокладок, которые содержат более высокие уровни меди, нанесла наибольший ущерб. Эти частицы вызывают окислительный стресс, воспаление и даже изменения в том, как клетки производят энергию.

Медь: обоюдоострый меч

Медь уже давно используется в тормозных колодках, потому что она помогает рассеивать тепло, предотвращая перегрев тормозов. Но это исследование говорит о том, что та же медь, которая так полезна в тормозах, становится опасной при вдыхании. Исследователи обнаружили, что медь в тормозной пыли накапливается в клетках легких, нарушая их нормальную функцию.

Медь необходима для жизни, но слишком большое ее количество может быть токсичным. Когда эти частицы попадают в легкие, они высвобождают ионы меди, которые могут подавить естественную защиту клеток. Исследование показало, что когда клетки легких подвергались воздействию богатой медью тормозной пыли, они производили больше активных форм кислорода — молекул, которые могут повреждать ДНК, белки и клеточные мембраны.

Исследователи также обнаружили, что богатая медью тормозная пыль активирует путь, известный как псевдогипоксическая сигнализация, которая связана с такими заболеваниями, как рак и легочный фиброз. Этот путь обычно активируется, когда клетки лишены кислорода. Но в данном случае это происходит из-за окислительного стресса, вызванного медью.

Чтобы подтвердить, что медь является движущей силой этих эффектов, исследователи использовали медь-селективный хелатор — соединение, которое связывается с медью и предотвращает ее взаимодействие с клетками. При добавлении хелатора вредное воздействие тормозной пыли значительно снижалось. Это говорит нам о том, что медь является основным фактором токсичности тормозной пыли.

Что это означает для общественного здравоохранения?

Полученные результаты поднимают важные вопросы о том, как мы регулируем загрязнение воздуха. В настоящее время большинство нормативных актов сосредоточены на массе твердых частиц, не рассматривая их состав. Но это исследование предполагает, что определенные химические вещества в твердых частицах, такие как медь, могут оказывать большое влияние на здоровье.

Уменьшение количества меди в тормозных колодках может быть простым способом сделать тормозную пыль менее вредной. Некоторые штаты США, такие как Калифорния и Вашингтон, уже предприняли шаги в этом направлении, хотя их основной целью была защита водных путей от стока меди, а не охрана здоровья легких.

«Новые составы тормозных колодок могут снизить общий выброс пыли или быть разработаны для исключения токсичных компонентов», — предположили исследователи. Они провели параллель с прошлым удалением асбеста из тормозных колодок, который когда-то был распространенным, но опасным материалом.

На данный момент частные лица могут принимать участие вEPS для минимизации их воздействия, например, использование высококачественных тормозных колодок с низким содержанием металлов и избегание длительного времени в плотном потоке. Но реальное решение заключается в целенаправленном законодательстве и инновациях.

В то же время, исследователи надеются, что их результаты побудят политиков более внимательно присмотреться к скрытым опасностям тормозной пыли. Это исследование является напоминанием о том, что мы должны учитывать все источники загрязнения, а не только те, которые мы можем видеть.

Результаты исследования были опубликованы в журнале БМК .