・ディーゼル由来のナノ粒子の健康影響
それでは,なぜ,ナノ粒子の健康影響が心配されているのでしょうか?ナノ粒子の健康影響を述べることは,ナノ粒子の大きさ,形,固体か液体かなどの粒子の性状が異なるため,大変難しいと言えます。
そこで,ここでは,現実的に大気環境中で観測されるディーゼルエンジン由来のナノ粒子の健康影響について考えてみます。
これまでのディーゼル排気粒子(DEP)は,100~400nmにその直径のピークを持ち釣鐘状の粒径分布を持つ表面が凸凹した球形の粒子が多く,その粒子の主体は炭素でした。
このため,ディーゼルエンジン車の排気管から黒いススが出るのが見えました。
当然,排気ガス中には,燃焼しないエンジンオイルや燃料,燃焼でできたガスや多数の化学物質が含まれ,粒子の表面に付着するものも多かったのです。
しかし,ディーゼル由来のナノ粒子は,重さは極めて軽いのですが,ディーゼル排気の1cm3(1立方センチメートル)の中にナノ粒子を10万個から100万個ほど含みます。
したがって,排気管からススは見えず,油煙のようなものが見えるようになりました。
図2は,粒子の大きさと呼吸器内での捕捉の仕方を模式的に示しています。
この図では,花粉のような大きな粒子は粘膜に衝突して鼻やノドに付着しますが,小さな粒子ほど沈降作用によって,小さな気管内に入り込み,ナノ粒子の様に小さい粒子はガス拡散作用によって,肺胞まで到達することを示しています。
したがって,これまでのDEPが気管支や細気管支レベルでほとんど捕捉されるのに比較して,ナノ粒子は細気管支を通り抜け,最終的には肺の最深部の肺胞まで達すると考えられています。
肺胞では酸素と二酸化炭素のガス交換をしておりますので,ナノ粒子はガス交換にまぎれこんだり,呼吸運動によって肺胞壁の隙間を通過して血管に入り,心臓・血管系(循環器)を介して全身に廻ることが推測されます。
特に,心臓は,肺を循環した血液を左心房に受け入れ,左心室から血液を全身に送り出しますので,肺に入った微粒子が高濃度で一番最初に入り込む臓器が心臓なのです。
図2 吸入されたナノ粒子の胚内での沈着と動き(拡大表示)
国立環境研究所では,ナノ粒子の多いディーゼル排気やナノテクノロジー由来のナノ粒子の健康影響の解明のため,2005年に5階建てのナノ粒子健康影響実験棟を建設し,ナノ粒子の健康影響の研究を行なっています。特に,ナノ粒子の多いディーゼル排気を動物に暴露する装置は世界最大級と言われ,一度に288匹のラット(マウスでは480匹)を暴露することができます。
まとめ
本稿では,ナノ粒子と健康影響の観点から,現実に大気汚染として観測されるディーゼル排気由来のナノ粒子と心臓の関係について説明しました。そこで,ナノ粒子を多く含むディーゼル排気粒子が,心臓や循環器に影響することが示唆されました。
しかし,その詳しいメカニズムや神経系に対する影響を明らかにするためには,今後,詳細な研究が必要と考えられます。
(すずき あきら,環境リスク研究センター
環境ナノ生体影響研究室)
runより:心疾患の記事ですが化学物質過敏症と関連深い話です。
化学物質を喰らって胸が痛い時こういう経路で化学物質が体内を回ると考えられますね。
ナノとは怖いレベルの単位だという事です。