Wpływ wentylacji na zdrowie

Odpowiednia wentylacja sypialni poprawia jakość snu – wynika z badań opublikowanych w „Science of the Total Environment”. Badania przeprowadzone przez naukowców z różnych uczelni, m.in. z Danii i Belgii, wykazały, że przy słabym poziomie wentylacji warunki w sypialniach były najgorsze. Wraz ze zwiększaniem jej mocy obniżał się poziom zanieczyszczenia powietrza, co pozwalało uczestnikom badania osiągnąć głębszy sen i rzadziej wybudzać się w nocy.

– Głównym celem mojej pracy doktorskiej było zbadanie, w jakim stopniu wentylacja w sypialni wpływa na jakość snu i sprawność funkcji poznawczych kolejnego dnia. Do celów szczegółowych należało określenie bieżących wskaźników wentylacji w sypialniach oraz oszacowanie wskaźnika emisji CO2 przez osoby śpiące oraz wykorzystanie tych danych do projektowania, sterowania i obsługi systemów wentylacji w sypialniach, a także sformułowanie zaleceń co do stopnia wentylacji sypialni w celu osiągnięcia odpowiedniej jakości snu – mówi agencji Newseria Biznes Xiaojun Fan, jeden z autorów badania, dziś ekspert Wydziału Architektury ETH Zürich.

W trakcie badania każdy z 35 uczestników (w wieku między 27 a 64 lata) spał przez tydzień w różnych warunkach: przy niskim, umiarkowanym i wysokim współczynniku wentylacji. Przez cały eksperyment, przeprowadzony w 29 sypialniach, naukowcy stale monitorowali różne aspekty środowiska sypialni i wzorce snu uczestników. Gromadzili dane na temat stężenia dwutlenku węgla (CO2), wilgotności względnej, poziomu cząstek stałych i temperatury, a także na temat różnych wskaźników dotyczących snu. Wyniki badania opublikowane w „Science of The Total Environment” wskazują, że optymalizacja jakości powietrza w sypialni poprzez lepszą wentylację może prowadzić do lepiej przespanych nocy.

– Jakość snu można określić na podstawie różnych czynników, jak m.in. czas, jaki upływa od położenia się do zaśnięcia, długość snu i jego efektywność, czyli stosunek długości snu do czasu spędzanego w łóżku. Im krótsze opóźnienie zaśnięcia, dłuższe trwanie snu i większa jego efektywność, tym lepsza jego jakość. Wyniki mojej pracy doktorskiej wskazują na korzyści płynące z lepszej wentylacji sypialni pod względem jakości snu mierzonego obiektywnie z wykorzystaniem monitorów snu oraz subiektywnie za pomocą standaryzowanych kwestionariuszy – tłumaczy naukowiec.

Eksperyment wykazał także, że ustawienie wysokiego stopnia wentylacji doprowadziło do niższego poziomu CO2, co wskazuje na lepszą cyrkulację powietrza. W badaniu przyjrzano się także poziomowi cząstek stałych (PM2,5), które mogą wpływać na jakość powietrza. Przy ustawieniu niskiej szybkości wentylacji stężenie było znacznie wyższe, ale nadal pozostawało poniżej zalecanych wytycznych określonych przez WHO.

– Mechanizmy przyczynowe obserwowanych efektów nie są jasne – nie ma badań na ich temat. Jedno z opublikowanych ostatnio badań sugeruje możliwość występowania dwóch mechanizmów. Pierwszy z nich dotyczy niekorzystnego wpływu wzrostu stężenia zanieczyszczeń pochodzących z wnętrza pomieszczeń na układ oddechowy. Badania wskazują, że podniesiony poziom CO2 nasila niektóre objawy ze strony układu oddechowego i błon śluzowych, a cząsteczki w powietrzu mogą osiadać w górnych drogach oddechowych, prowadząc do ich obturacji i uszkodzenia oksydacyjnego, w tym nawet uszkodzenia DNA. Kolejny mechanizm polega na tym, że zwiększone zanieczyszczenie powietrza powoduje zmiany w układzie współczulnym i nerwowym. Duże zanieczyszczenie może prowadzić do ich nadaktywności oraz zwiększenia aktywności układu przywspółczulnego – wskazuje Xiaojun Fan.

Wszystkie sypialnie objęte badaniem miały wentylację wyciągową z nawiewnikami zainstalowanymi w oknach. Oznacza to, że pomieszczenia były wentylowane bezpośrednio powietrzem zewnętrznym. Poprzednie badania wykazały, że wietrzenie sypialni powietrzem z zewnątrz poprzez otwieranie okien poprawiało jakość snu, jednak nie zaobserwowano tego w przypadku wentylacji sypialni powietrzem z innych pomieszczeń w mieszkaniu poprzez otwieranie drzwi wewnętrznych.

– Dopływ powietrza z zewnątrz do pomieszczeń sypialnych powinien wynosić co najmniej 10 l/s na osobę. Taka ilość pozwala uniknąć negatywnego wpływu na jakość snu i została oszacowana przy założeniu, że osoba generuje podczas snu 11 l/h CO2, co stanowi dużą wartość. Jeśli nie ma dostępnych systemów wentylacyjnych, na przykład wentylacji dachowej, w celu poprawy obiegu powietrza zaleca się otwieranie okna. Jak wskazuje jeden z wniosków mojej pracy doktorskiej, otwieranie drzwi do pomieszczenia nie daje takich efektów – zaznacza naukowiec.

W badaniu założono, że powietrze wykorzystywane do wentylacji sypialni jest czyste (choć nie było filtrowane), na co wskazuje poziom PM. Jak podkreślają badacze, takie rozwiązanie należy stosować wyłącznie na terenach o niskim zanieczyszczeniu powietrza zewnętrznego. 

– W otoczeniu sypialni powinniśmy korzystać z niskoemisyjnych materiałów i usunąć z nich niektóre przedmioty. W badaniach, jakie przeprowadziłem wraz ze współpracownikami, zaobserwowaliśmy, że obecność szafek w sypialni sprawia, że powietrze jest duszne, co zakłóca sen – mówi Xiaojun Fan.

Prawidłowa ilość snu pozwala na regenerację układu nerwowego i odpowiednie funkcjonowanie neuroprzekaźników. Z kolei jego brak może prowadzić do zaburzeń koncentracji i regeneracji, a co za tym idzie do wielu różnych chorób, również do udaru mózgu. Naukowcy odkryli, że mózg ma system drenażowy, który usuwa toksyny podczas snu, m.in. część białek związanych z chorobą Alzheimera. Podczas snu proces ten zachodzi dwukrotnie szybciej, podobnie jak część innych procesów naprawczych w organizmie.

– Sen jest jedną z głównych funkcji życiowych, potrzebną jak woda i powietrze. Bez niego nie moglibyśmy przetrwać. Dobra jakość snu wiąże się z wieloma korzyściami, a z części z nich możemy nie zdawać sobie sprawy, na przykład w kontekście zdrowia. Dobrej jakości sen zmniejsza uczucie zmęczenia, poprawia funkcjonowanie układu odpornościowego, zmniejsza ryzyko otyłości i wielu chorób przewlekłych, na przykład schorzeń układu sercowo-naczyniowego. Poprawia on również sprawność funkcji poznawczych kolejnego dnia i ogranicza ryzyko urazów w pracy – wymienia ekspert Wydziału Architektury ETH Zürich. – Sen wiąże się również ze znacznymi korzyściami ekonomicznymi, które udokumentowano badaniami. Na przykład oszacowano wpływ niewystarczającej ilości snu na gospodarki krajów rozwijających się na 1,4–3 proc. rocznego PKB.