Sedan antiken har det varit känt att stoft som virvlar runt kan leda till sjukdomar, men det dröjde innan vi fick någon större insikt i problemet. Idag antas att ett par miljoner människor i världen dör varje år av förorenad luft om inomhuskällor, som till exempel rök från vedspisar, räknas in. Uppskattningen inkluderar inte rökning, som förkortar ytterligare 5 miljoner liv och därmed placerar sig som den näst vanligaste dödsorsaken globalt.
Redan 1870
Fortfarande under 1800-talet diskuterades det livligt om smitta kunde spridas via luftburna mikroorganismer. Därför väckte fysikern John Tyndall uppståndelse när han presenterade sina resultat i London 1870. Han hade studerat reflektion av ljus från partiklarna i sin andedräkt och upptäckt att det spreds mindre ljus från luften han andades ut än från den som han andades in. Av detta drog han slutsatsen att en del partiklar deponerats i lungorna. Dessutom tolkade han experimentet som ett bevis för att smittspridande kunde komma in i kroppen genom luften. Många av dåtidens medicinare blev upprörda över detta, men tiden gav Tyndall rätt och fortfarande kan vi lära oss mycket av den sorts mätningar som han påbörjade.
Tyndalls enkla teknik hade begränsningar. Han kunde bara observera synliga partiklar och han fick ingen uppfattning om deras storlek och antal. En betydande del av de partiklar vi exponeras för är mindre än våglängden för ljus och kan alltså inte ses direkt genom sin reflektion. Hit hör merparten utsläpp från trafikavgaser och förbränning, men också mycket av det som bildas naturligt i atmosfären. I Lund har vi nyligen utvecklat en unik metod som gör det möjligt att mäta mängden av dessa partiklar som stannar kvar i våra luftvägar efter att vi andats in dem.
Respi mäter partiklar
Principen bakom metoden, som fått namnet respi, är samma som för Tyndall - inandningsluften jämförs med utandningsluften och mellanskillnaden förmodas vara upptagen i kroppen. Respi är en vidareutveckling av ett mätinstrument som använts inom vetenskapen sedan några år tillbaka. Istället för att lysa direkt på partiklarna, som Tyndall gjorde, laddas de upp elektriskt. Därefter går de att separera storleksmässigt genom att avlänka dem i ett spänningsfält. De leds sedan in i en övermättad gasånga där de växer till små droppar med tillräckligt omfång för att kunna bryta en ljusstråle. Slutligen kan de räknas, en storlek i taget, på ungefär samma sätt som när kunder ibland registreras i en affär - genom att låta dem passera förbi en smal öppning och avläsa hur de reflekterar skenet från en lampa.
Respi har hittills bara använts i några få studier, men ändå gett flera spännande resultat. I en undersökning jämfördes skillnader mellan olika individer vid olika grad av ansträngning. Det visade sig då att vissa personer får i sig nästan tre gånger fler partiklar än andra, mindre mottagliga, som andas ut det mesta igen. Olikheterna beror troligen på andningsmönster och på lungornas morfologi. Vidare deponerades ungefär fyra gånger fler partiklar vid ansträngning än vid vila, eftersom luftvolymen som drogs in var större.
Vid LTH har nyligen utvecklats en unik metod att mäta mängden partiklar som stannar kvar
i luftvägarna. Metoden kallas RESPI
Vid LTH har nyligen utvecklats en unik metod att mäta mängden partiklar som stannar kvar i luftvägarna. Metoden kallas RESPI
Avgaser värst
I två separata, ännu opublicerade, studier undersöktes hälsopåverkan av rök från vedeldning och trafikavgaser. Enligt resultaten kommer, om vi andas in lika många partiklar från vardera källan, mer än dubbelt så många av dem från trafiken att stanna kvar i kroppen. Förklaringen har sannolikt med storlek och vattenupptagningsförmåga hos partiklarna att göra. Luften i lungorna är nästan mättad med vattenånga, något som kan ses på kondensdimman från andedräkten en kall vinterdag. Partiklarna från vedeldning innehåller mycket salt som tar upp vattenångan och gör att de växer till en storlek där sannolikheten för deposition är låg. Partiklarna från trafik är å andra sidan mer vattenfrånstötande. De förblir små även vid hög fuktighet, vilket får dem att förflytta sig fort vid krockar med luftmolekylerna. Därmed löper de hög risk att fastna på ytor i närheten.
Sammantaget visar de här studierna att dosen luftföroreningar vi får i oss kan variera åtskilligt mellan olika situationer. En känslig person, som cyklar i trafiken skulle antagligen få i sig mer än tjugo gånger fler partiklar än en mindre känslig, som sitter ner vid en vedbrasa, även om koncentrationen i luften vore identisk i båda miljöerna. I flertalet hälsoundersökningar, som gjorts fram tills nu, har bara partikelhalten beaktats. Det vore mer verklighetsnära att försöka koppla effekterna till den dos som faktiskt deponerats i kroppen.
Författare
:
Jakob Löndahl
är doktorand vid avdelningen för Kärnfysik vid LTH.