تشير الدلائل المتزايدة إلى أن الارتفاعات ذات الصلة بيئيًا في الانبعاثات الكربونية وثاني أكسيد الكربون (أقل من 5000 جزء في المليون) قد تشكل مخاطر مباشرة على صحة الإنسان، كما أن زيادة تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يمكن أن تجعل التعرض الضار أكثر تواتراً وأطول أمداً من خلال الزيادات في تركيزات الهواء الداخلي وزيادة الوقت الذي يقضيه في الداخل.
الانبعاثات الكربونية وآثارها على صحة الإنسان
تتم مراجعة الأدلة الأولية المتعلقة بالمخاطر الصحية المحتملة للتعرض المزمن للارتفاعات ذات الصلة بالبيئة في ثاني أكسيد الكربون المحيط، بما في ذلك الالتهاب، وانخفاض القدرات الإدراكية ذات المستوى الأعلى، وتنقية العظام، وتكلس الكلى، والإجهاد التأكسدي والخلل البطاني.
ما هي الانبعاثات الكربونية؟
تشير هذه الأدلة المبكرة إلى مخاطر صحية محتملة عند التعرض لثاني أكسيد الكربون بنسبة منخفضة تصل إلى 1000 جزء في المليون، وهي العتبة التي تم تجاوزها بالفعل في العديد من البيئات الداخلية مع زيادة إشغال الغرف وانخفاض معدلات تهوية المباني، وما يعادل بعض التقديرات لتركيزات الهواء الخارجي في المناطق الحضرية قبل عام 2100 قد يكون التعرض لزيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي عامل ضغط مهمل للبيئة الحديثة والمستقبلية.
هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لتحديد المصادر الرئيسية للتعرض لثاني أكسيد الكربون، وتحديد استراتيجيات التخفيف لتجنب الآثار الصحية الضارة وحماية السكان المعرَّضين للخطر، والفهم الكامل للآثار الصحية المحتملة للتعرض المزمن أو المتقطع للهواء الداخلي الذي يحتوي على تركيزات أعلى من ثاني أكسيد الكربون.
تظهر البيانات الحديثة وجود اتجاه متزايد في بيكربونات مصل الدم، مما يدل على ثاني أكسيد الكربون المخزن في الجسم، بين عامة السكان. هذه الزيادة (من 23.7 مليمول لتر في عام 2000 إلى 25.2 مليمول لتر في عام 2012) قد تعكس زيادة التعرض البيئي لثاني أكسيد الكربون، ومن المسلّم به أن تغير المناخ يمثل تهديدًا كبيرًا لصحة الإنسان.
ومع ذلك؛ فقد ركزت دراسات قليلة على الآثار المباشرة على صحة الإنسان الناجمة عن زيادة التعرض الثاني، والدراسات التي تبحث في المخاطر الصحية الناجمة عن التعرض المزمن أو المتقطع لمستويات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون (أقل من 5000 جزء في المليون) غير متوفرة بالنسبة للشباب وكبار السن والعجزة.
كانت تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مستقرة عند حوالي 250 جزءًا في المليون طوال التطور البشري، وبالتالي قد لا يتكيف البشر مع التعرض المزمن أو المتقطع لمستويات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون.
وفق توقعات الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (مسارات التركيز التمثيلية، RCPs)، قد تزيد تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من حوالي 400 إلى 670 جزءًا في المليون (تحت RCP 6.0) أو 936 جزءًا في المليون (تحت RCP 8.5) بحلول نهاية القرن.
زيادة تعرض الإنسان لثاني أكسيد الكربون وما يسمى الانبعاثات الكربونية
يستعرض هذا القسم المصادر الرئيسية لتعرض الإنسان لثاني أكسيد الكربون والعوامل التي من المحتمل أن تزيد منه، بعد الدراسات التي أظهرت التأثيرات المباشرة لثاني أكسيد الكربون على الأداء المعرفي البشري والإنتاجية، غال وآخرون.
حدد مستوى التعرض المثير للقلق المحتمل على أنه متوسط التعرض الشخصي الذي يتجاوز 1000 جزء في المليون لفترات تزيد عن 2.5 ساعة، وهنا نعتبر مستويات التعرض هذه ذات صلة بالصحة بموجب المبدأ الوقائي.
التعرض الداخلي الحالي
يمكن أن تكون الزيادات في مستويات بيكربونات المصل بين عموم سكان العالم ناجمة عن زيادة التعرض لثاني أكسيد الكربون الداخلي. في البلدان الصناعية، يقضي الناس ما بين 80 إلى 90% من وقتهم داخل منازلهم، في حين أن الفئات السكانية الضعيفة، بما في ذلك كبار السن والعجزة، غالبًا ما تقضي أيامًا كاملة في الداخل 10،11،12. وبالتالي فإن جودة الهواء الداخلي أمر بالغ الأهمية للصحة العامة.
التعرض الحاد لثاني أكسيد الكربون أو الانبعاثات الكربونية والصحة
يمكن أن يكون للتعرض الحاد لمستويات عالية من الانبعاثات الكربونية وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي نتائج صحية ضارة من حيث الالتهابات والآثار المعرفية. يمكن أن يكون الالتهاب مسارًا يربط بين التعرض المرتفع لثاني أكسيد الكربون أو الانبعاثات الكربونية والنتائج الصحية الضارة.
التعرض لـ 2000 أو 4000 جزء في المليون من الاستجابات الالتهابية المستحثة بثاني أكسيد الكربون في المعدلات خارج الجسم الحي (البشر والفأر) وفي الجسم الحي (الفئران) التي تتميز بتنشيط المستقبل الشبيه بالمجال المرتبط بالنيوكليوتيدات 3 (NLRP3) والجسيم الالتهابي وارتفاع مستوى الإنترلوكين.
ما نتائج زيادة الانبعاثات الكربونية؟
يمكن أن يكون للتعرض المزمن لمستويات عالية من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مجموعة متنوعة من الآثار الصحية، المتعلقة بالالتهابات، والتغيرات في تكوين العظام والكلى، والحماض التنفسي والتغيرات السلوكية والفسيولوجية.
بالإضافة إلى الإجهاد التأكسدي والتهاب الجهازي المزمن والمنخفض الدرجة؛ تربط إحدى الفرضيات المستويات المرتفعة من ثاني أكسيد الكربون في الجسم (والتي تعزى إلى زيادة التعرض البيئي لثاني أكسيد الكربون وتناول الطعام الزائد) بالالتهاب الجهازي المزمن المنخفض الدرجة، كما يظهر في متلازمة التمثيل الغذائي.
قد يؤدي ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الدورة الدموية إلى إزالة الأكسجين من الهيموجلوبين، مما يسبب نقص تأكسد الدم الخفيف، ويؤدي إلى تكوين الميثيموجلوبين والبيروكسينيتريت الذي يمكن أن يؤدي إلى تلف مؤكسد لاحق داخل خلايا الدم الحمراء.
تتضمن الاستجابة لمثل هذا الضرر تنشيط الخلايا البلعمية، التي تطلق السيتوكينات المؤيدة للالتهابات، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالأمراض المصاحبة، بما في ذلك أمراض القلب والأوعية الدموية. تشير الدراسات إلى أن التعرض المزمن لثاني أكسيد الكربون أو الانبعاثات الكربونية ذي الصلة بالبيئة يمكن أيضًا أن يزيد الألدوستيرون ويحفز تغيرات كبدية في التعبير الجيني في القوارض، مما يشير إلى تثبيط التمثيل الغذائي الكبدي وتعزيز عدم تحمل الجلوكوز.
التغيرات السلوكية والضغوط الفسيولوجية
تظهر التجارب على القوارض المعرّضة لـ 700 أو 3000 جزء في المليون لمدة 13 يومًا علامات متزايدة على الإجهاد المزمن المنخفض الدرجة مقارنة بالضوابط. يمكن أن تفسر الاختلافات في التعرض لثاني أكسيد الكربون بين وحدات العلبة هذه العلامات، والتي تشمل خلل التنظيم المناعي الجهازي وانخفاض التمثيل الغذائي.
الفئران المعرضة لـ 3000 جزء في المليون لمدة 30 يومًا أدت إلى انخفاض كبير في كتلة الغدة الكظرية بما يتوافق مع الإجهاد المزمن المنخفض الدرجة، وانخفاض في تناول الطعام اليومي بما يتوافق مع الخمول 104.
تظهر إناث الفئران الشابة التي تتعرض بشكل متقطع لـ 700 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون لمدة 15 يومًا سلوكيات خاملة ولديها ارتفاع في نسبة الكورتيكوستيرون في البلازما، مما يشير إلى الاستجابة للإجهاد.
التعرض المزمن لـ 1000 أو 3000 جزء في المليون من ثاني أكسيد الكربون المتولد عن طريق التمثيل الغذائي يؤثر سلبًا على نمو الدماغ المبكر، ويحفز الاستجابة للضغط النفسي، ويؤدي إلى ارتفاع سلوكيات القلق لدى الفئران المراهقة.
التعامل مع هذه المواد
من بين جميع أنواع المباني، تعد المستشفيات ثاني أكثر مستخدمي الطاقة كثافة، لأسباب تشمل استخدام المعدات الكثيفة الاستهلاك للطاقة، والحاجة إلى الإضاءة الجيدة والتهوية الجيدة، والتحكم في درجة الحرارة على مدار 24 ساعة يوميًا، مع الاعتماد بشكل كبير على التقنيات الجديدة لكفاءة استخدام الطاقة، مثل الاستخدام الكافي لأشعة الشمس الطبيعية والحدائق والمساحات الخضراء؛ والتوليد المشترك للطاقة عن طريق الحرارة المهدرة لأغراض التدفئة والتبريد، وتوجد أيضًا تجهيزات مياه عالية الكفاءة، وتُستخدم المياه المجمعة أو المعاد تدويرها في تنظيف المراحيض والري، وعلى هذا النحو، تم الاعتراف بمستشفى من قبل مجلس المباني الخضراء في أستراليا لالتزامه بتصميم المباني المستدامة بيئياً، والذي يشكل مثالاً للحد من البصمة الكربونية.
وفي الختام، من الجدير بالذكر أن مسؤولية تقليل تأثيرات الانبعاثات الكربونية تقع على عاتق الجميع كمؤسسات أو أفراد، وذلك لننعم ببيئة خالية من الملوثات حتى نضمن حياة أكثر صحة لنا ولأبنائنا في المستقبل.
