Эпидемии и общество: от Черной смерти до новейших вирусов - Фрэнк Сноуден

для здоровья. Но если эти газы остаются ниже в тропосфере, их вдыхают люди, что приводит к тяжелым и более быстрым медицинским последствиям. Еще до появления COVID-19 ученые доказали сильную корреляцию между загрязнением воздуха и множеством болезней – астмой, сердечно-сосудистыми заболеваниями, раком, инсультами и деменцией. И действительно, по оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), загрязнение воздуха – основная причина смертности в мире, оно приводит к 9 млн преждевременных смертей ежегодно, это больше, чем число погибших от несчастных случаев, войн, туберкулеза, ВИЧ/СПИДа и малярии, вместе взятых.

В совокупности твердые частицы и парниковые газы формируют городской смог. Однако источники у них разные. Что касается твердых частиц, то многое зависит от их размера. Наибольшее значение имеют самые мелкие микроскопические частицы, которые в 40 раз меньше песчинки, их размер составляет 3 % от диаметра человеческого волоса. Такие частицы попадают в атмосферу в результате пожаров, извержений вулканов, сжигания ископаемого топлива, строительства или сноса зданий, некоторых производственных и промышленных процессов, износа шин, отопления домов, с пылью от грунтовых дорог или с полей. Особенно опасны мелкие частицы PM2.5, потому что они меньше 2,5 микрометров в диаметре. При вдыхании они попадают в самую глубину дыхательных путей – в бронхи и крошечные мешочки альвеолы, где происходит газообмен и кислород поступает в кровеносную систему. Там они вызывают воспаление и необратимые повреждения тканей, выстилающих легкие. Кроме того, за счет маленьких размеров частицы могут попадать в капиллярную систему и разноситься по всему организму, провоцируя сердечно-сосудистые заболевания, образование тромбов и серьезные повреждения органов. Вдобавок эти частицы могут содержать ядовитые тяжелые металлы, такие как ртуть и свинец. Отдельные мельчайшие частицы содержат ничтожные количества металла, но в совокупности, при длительном воздействии, это может вызывать серьезные и смертельные проблемы со здоровьем.

Парниковые газы – углекислый газ, диоксид серы, озон и диоксид азота – попадают в атмосферу из разных источников. Уже давно известно, что они выделяются нефтеперерабатывающими заводами, электростанциями, в результате промышленных процессов и дорожного движения. В сельском хозяйстве большой вклад вносят богатые азотом удобрения и отходы животноводства. Сельскохозяйственные факторы особенно влияют на качество воздуха в Паданской низменности, поскольку это крупный центр интенсивного земледелия и выращивания скота для мясной и молочной промышленности (все мы знаем, как популярен сыр пармезан и пармская ветчина). Что касается загрязнения воздуха, то, помимо прочего, европейские страны расплачиваются здоровьем за использование дизельного топлива, поскольку при его сжигании в нижних слоях атмосферы образуется много углекислого газа и озона.

Недавно было обнаружено, что парниковые газы выделяет и вездесущий асфальт, применяемый для покрытия дорог, подъездных путей и крыш. В обычных крупных городах им покрыто до 45 % поверхностей. В теплую и солнечную погоду нагретый асфальт может выделять в воздух больше озона и диоксида азота, чем автомобили. Попадая в легкие, эти газы раздражают дыхательные пути и могут вызывать кашель, удушье и даже смерть от асфиксии. Кроме того, находясь в воздухе, в присутствии солнечного света и тепла газы вступают в химические реакции с мелкими твердыми частицами.

Весной и летом этого года специалисты по проблемам окружающей среды изучали возможную связь содержания в воздухе твердых частиц и парниковых газов с уязвимостью населения для COVID-19. Ученые использовали классический эпидемиологический подход, впервые примененный в середине XIX в. Джоном Сноу. Он сопоставил места заболевания холерой в Лондоне с сетями водоснабжения разных водопроводных компаний. Сноу подозревал, что некоторые компании поставляли воду, зараженную анималькулями, и полагал, что в итоге наука докажет их роль в заболевании, хоть они и не были видны в микроскопы, доступные в те годы. Точно так же современные эпидемиологи сопоставили горячие точки распространения COVID-19 и местности с высоким уровнем загрязнения атмосферы. Ученым удалось представить убедительные доказательства корреляции между распространением COVID-19, тяжелой формой заболевания и высокой смертностью, с одной стороны, и воздействием атмосферного загрязнения – с другой, хотя ответственные за это молекулярные механизмы пока не ясны. Корреляция сохранялась даже с учетом других значимых переменных, таких как этническая принадлежность, уровень бедности, соотношение сельского и городского населения.

Эти результаты подтвердила Европейская комиссия, которая провела исследования загрязнения воздуха в 66 административных областях по всей континентальной Европе. Комиссия использовала снимки со спутников, несущих оборудование для мониторинга качества воздуха. Входящие в комиссию ученые обнаружили, что из пяти административных областей с худшим качеством воздуха, четыре были расположены в Паданской низменности. Одним из этих четырех наиболее пострадавших регионов была Ломбардия, хотя уровень загрязнения там не исключительный.

Большая уязвимость населения для COVID-19 связана с рельефом Паданской низменности, где расположена Ломбардия. Низменность с трех сторон окружена горами (Альпами на севере и западе и Апеннинами на юге), они формируют огромную чашу, которая в значительной степени не позволяет преобладающим западным ветрам рассеивать загрязняющие вещества и очищать воздух. Эта же особенность рельефа способствует частому и систематическому возникновению так называемых температурных инверсий, когда слой теплого воздуха залегает над более холодным, расположенным ниже в тропосфере. При таких инверсиях загрязненный воздух удерживается на месте и не поднимается наверх. В результате над Ломбардией нередко стоит смог. На спутниковых снимках NASA часто видно огромное темное облако загрязненного воздуха, неподвижно парящее над всей Паданской низменностью. Эта грязная ядовитая масса нередко простирается на все 652 км от западной границы Италии до Адриатического побережья на востоке.

Не меньшие опасения вызывают исследования влияния на загрязненность воздуха нисходящих потоков. Если загрязняющие вещества уносятся восходящими потоками высоко в атмосферу, они, скорее всего, рассеиваются. Даже оставаясь над Паданской низменностью, они оказываются высоко в тропосфере, не вдыхаются людьми и не провоцируют заболевания. Но постоянный нисходящий поток влияет противоположным образом: задерживая смог около земли, он усиливает воздействие загрязнения на население. К сожалению, достаточно долго в январе и феврале 2020 г. шел стойкий нисходящий поток. В течение этих двух месяцев, как раз когда COVID-19 начал незаметно распространяться по региону, нисходящий поток прижимал частицы и газы ниже к земле, где они серьезно влияли на здоровье населения. На протяжении 23 дней в январе и 11 дней в феврале загрязнение превышало допустимый уровень.

Почти наверняка то обстоятельство, что в начале 2020 г. жители Ломбардии дышали вредным воздухом, значительно способствовало высокой заболеваемости COVID-19 и в первую очередь большой доле тяжелых случаев и смертей. Ученые обнаружили, что воздействие твердых частиц играет роль в подавлении иммунного ответа на некоторые вирусные заболевания, и есть предположение, что такой подавленный иммунный ответ – важный фактор восприимчивости к COVID-19. Таким образом, население с большим количеством пожилых людей, которые уже кашляли и задыхались от смога, стало идеальной мишенью для вирусного заболевания, характерный симптом которого – затрудненное дыхание. Ситуация усугублялась тем, что среди старшего поколения итальянцев много заядлых курильщиков, а при курении табака тоже образуется шлейф из твердых частиц. Возможно, это и объясняет статистику смертности. К концу августа 2020 г. в Италии от пандемии умерло в общей сложности 35 000 человек, из них 17 000 – в Ломбардии.

Начало пандемии

Итак, в январе-феврале в благоприятных условиях, созданных нисходящими воздушными потоками и температурными инверсиями, SARS Cov-2 начал потихоньку и преимущественно бессимптомно распространяться от человека к человеку. Но симптомы не привлекли особого внимания. Врачи, не ожидавшие появления новой инфекции, ставили неверный диагноз. Органы здравоохранения и медики объясняли всплеск случаев легочной инфекции сезонным гриппом, а не внезапно появившимся неизвестным доселе коронавирусом из Китая.

Ситуация изменилась, когда произошло суперраспространение – и вяло тлеющая болезнь разгорелась в полномасштабную эпидемию. 19 февраля в Милане на крупнейшем итальянском стадионе Сан-Сиро состоялся матч Лиги чемпионов между испанской командой «Валенсия» и командой Ломбардии «Аталанта» из Бергамо, расположенного примерно в 50 км от Милана. Поскольку «Аталанта» долгое время была командой среднего уровня со скромными притязаниями, ее взлет походил на историю Золушки, что и вызвало всплеск энтузиазма среди итальянских болельщиков, особенно среди жителей ее родного города. Это была самая важная игра в истории команды.

Чтобы поддержать своих, жители Бергамо отправились в переполненных поездах в областной центр, а затем на автобусах и метро на стадион Сан-Сиро. Там они присоединились к огромной толпе любителей футбола, ожидавших, когда можно будет пройти через турникеты. Заполнив стадион, люди сидели плечом к плечу, приветствовали друг друга, выкрикивали речовки в поддержку команды и дышали одним и тем же воздухом. Вся эта деятельность превратила стадион в гигантскую чашку Петри. К радости итальянских болельщиков, «Аталанта» выиграла у именитого испанского противника со счетом 4:1, но для здравоохранения результат оказался плачевным. Празднуя