Средства для волос загрязняют легкие хуже, чем выхлопные газы автомобилей,

Американские инженеры из Университета Пердью по результатам исследования выяснили, что тепловая укладка волос способствует выделению миллиардов наночастиц, которые непосредственно оседают в легких.

Группа исследователей под руководством научного сотрудника Школы гражданского строительства и инженерии Лайлса Нусрата Юнга и аспирантки Цзянхуэй Лю установила, 10-20-минутный уход за волосами с использованием тепла подвергает человека воздействию более 10 млрд наночастиц, которые оседают в легких. Эти наночастицы могут привести к таким проблемам, как респираторный стресс, воспаление легких и снижение когнитивных способностей.

«Это действительно вызывает серьезное беспокойство. Количество наночастиц, вдыхаемых при использовании обычных покупных средств для ухода за волосами, оказалось намного больше, чем мы когда-либо предполагали», — отмечает Нусрат Юнг.

По его словам, это первое исследование, которое измеряло количество наночастиц, образующихся во время укладки волос с помощью нагревания. Исследователи изучали временные изменения концентрации и распределения размеров наночастиц в помещении во время процедур укладки волос с помощью нагрева.

Environmental Science & Technology

«Предоставляя подробную характеристику выбросов наночастиц в помещениях во время процедур личной гигиены, наше исследование закладывает основу для будущих исследований их влияния на химический состав атмосферы в помещениях и ингаляционную токсичность. Исследования такого рода ранее не проводились, поэтому до сих пор общественность мало что знала о потенциальных рисках для здоровья, связанных с повседневным уходом за волосами», — подчеркнул Нусрат Юнг.

Как отмечает Цзянхуэй Лю, средства для ухода за волосами становятся чрезвычайно вредными под воздействием тепла от таких приборов для укладки, как щипцы для завивки и выпрямители. При температуре выше 150°С химические соединения не только быстро попадают в воздух, но и приводят к возникновению новых наночастиц.

«Формирование атмосферных наночастиц особенно чувствительно к такому тепловому воздействию. Тепло — основной фактор: циклические силоксаны и другие малолетучие ингредиенты испаряются, образуют зародыши и превращаются в новые наночастицы, большинство из которых имеют размер менее 100 нанометров», — объясняет Цзянхуэй Лю.

По результатам исследования, проведенного в 2023 году, Нусрат Юнг и команда исследователей обнаружила, что тепло значительно увеличивает выбросы летучих химических веществ, среди прочего, декаметилциклопентасилоксана (он же D5-силоксан). D5-силоксан был идентифицирован как вещество, вызывающее раздражение при вдыхании.

«Когда мы впервые изучали выбросы из средств для ухода за волосами во время аномальной жары, мы сосредоточились на летучих химических веществах, которые при этом выделялись, и то, что мы обнаружили, уже вызывало тревогу. Но когда мы еще внимательнее изучили ситуацию с помощью приборов для измерения аэрозолей, которые обычно используются для измерения выбросов выхлопных газов, мы обнаружили, что эти химические вещества генерируют выбросы с концентрацией от 10 000 до 100 000 наночастиц на кубический сантиметр», — рассказал Нусрат Юнг.

Руководитель исследования объясняет, что D5-силоксан — кремнийорганическое соединение, которое в подавляющем большинстве случаев указывается на первом или втором месте в составе многих средств по уходу за волосами. За последние несколько десятилетий он стал распространенным компонентом многих средств личной гигиены благодаря низкому поверхностному натяжению, инертности, высокой термостойкости и гладкой текстуре.

По данным Европейского химического агентства, силоксан D5 классифицируется как «очень стойкий, имеющий высокую биоаккумуляцию». Результаты исследований на животных в лаборатории продемонстрировали, что влияние этого химического соединения на легкие людей исследовано недостаточно. В связи с этим использование этого химического вещества в составе смываемых косметических средств уже ограничено в Европейском союзе.

«Было обнаружено, что силоксан D5 оказывает неблагоприятное воздействие на дыхательные пути, печень и нервную систему лабораторных животных», — подчеркнул Нусрат Юнг.

При высоких температурах циклические силоксаны и другие ингредиенты из средств для ухода за волосами могут испаряться и образовывать большое количество наночастиц в воздухе, которые впоследствии оседают по всей дыхательной системе. Эти вторичные выбросы и воздействия остаются гораздо менее изученными, чем первичные химические выбросы.

«И теперь выясняется, что опасность, которую представляют эти продукты для воздуха, особенно составы, устойчивые к воздействию высоких температур, такие как лаки для волос, кремы и гели, даже выше, чем мы ожидали», — отметила Цзянхуэй Лю.

Результаты моделирования отложения этих частиц в дыхательных путях продемонстрировали, более 10 млрд наночастиц могут оседать в дыхательной системе за один сеанс укладки волос, причем наибольшая доза приходится на легочную область — самую глубокую часть легких. Таким образом укладка волос горячим воздухом является значительным источником наночастиц в помещении.

Общие данные, основанные на количестве дозы облучения дыхательных путей взрослых (RTDD N ) в течение периодов укладки волос/Environmental Science & Technology

По словам Нусрата Юнга и Цзянхуэй Лю, лучшим способом избежать вдыхания этих вредных наночастиц является отказ от использования средств для укладки волос в сочетании с тепловым воздействием. В случае, если человек не имеет возможности отказаться от подобных процедур, Юнг рекомендует использовать вытяжные вентиляторы для улучшения вентиляции помещения.

Нусрат Юнг отмечает, что будущие исследования должны быть направлены на измерение размеров этих частиц с использованием приборов, способных обнаруживать частицы размером до 1 нм. Кроме этого необходимо проанализировать химический состав этих наночастиц.

Спецпроекты

Исследование проводилось в жилой архитектурно-инженерной лаборатории. Лаборатория zEDGE представляет собой жилое здание с механической вентиляцией, состоящей из одной зоны, и кондиционируемого помещения. Для измерения концентрации наночастиц в воздухе в режиме реального времени с точностью до секунды использовался современный электрический импактор низкого давления высокого разрешения (HR-ELPI+). Для мониторинга летучих химических веществ в режиме реального времени использовался времяпролетный масс-спектрометр с реакцией переноса протона (PTR-TOF-MS).

Эксперименты по исследованию выбросов в результате использования средств по уходу за волосами с использованием тепла проводились в течение нескольких месяцев. Измерения были разделены на 3 типа: реалистичные процедуры по уходу за волосами, эксперименты по исследованию выбросов на горячей пластине, а также эксперименты по исследованию выбросов на поверхности волос, которые исследуют, как площадь поверхности волос влияет на выбросы наночастиц во время процедур ухода за волосами.

Для реалистичных экспериментов по измерению выбросов в процессе ухода за волосами участникам было предложено принести с собой собственные средства по уходу за волосами и инструменты для укладки. Перед каждым экспериментом участникам было поручено разделить волосы на четыре пряди. Длина волос каждого участника была определена как «длинные» (ниже плеч) или «короткие» (выше плеч). Последовательность каждого эксперимента состояла из четырех периодов, чтобы имитировать реальную процедуру.

После укладки волос участники имели 2 минуты, чтобы собрать собственные вещи и покинуть лабораторию. В течение следующего часа концентрация наночастиц в воздухе снижалась. Электрический импактор низкого давления высокого разрешения отслеживал снижение концентрации наночастиц в помещении. Эксперименты и дальнейший анализ были сосредоточены на образовании наночастиц и их дальнейшем воздействии во время и после периодов активного ухода за волосами.

Средства для волос загрязняют легкие хуже, чем выхлопные газы автомобилей, — исследование