Здания имеют собственную микробиоту — как сделать её здоровой
Архитекторы стремятся создавать безопасные здания, но теперь перед профессией стоит вопрос: как изменить проектирование и эксплуатацию зданий с учётом пандемий, чтобы они помогали "сглаживать кривую" заболеваемости, а не просто эвакуировать людей.
Исследователи из Центра биологии и искусственной среды (BioBE) Университета Орегона изучают взаимодействие людей, зданий и микроорганизмов. Они считают, что архитектура должна эволюционировать, чтобы помогать управлять внутренней микробиотой для поддержания здоровья.
Культивирование или уничтожение микробов
Большинство микроорганизмов помогают людям больше, чем вредят. У каждого человека есть свой уникальный микробиом. Эти организмы регулируют пищеварение, влияют на настроение и вес, а кожные микробы могут оказывать иммунопротекторное действие.
Сложные микробные экосистемы существуют и внутри помещений. Полное удаление микробной жизни создаёт проблемы: синдром раздражённого кишечника, астма и некоторые расстройства настроения связаны с общим снижением нашего воздействия микробов.
Сосредоточение только на уничтожении микробов может иметь непредвиденные последствия. Например, недавно была обнаружена корреляция между концентрациями антимикробных соединений и обилием антибиотикорезистентных бактерий в помещениях.
Проектирование внутренней микробиоты
Архитекторы могут влиять на микробные сообщества с помощью:
- Конфигурации пространства и плотности размещения.
- Выбора внутренних материалов.
- Естественного освещения и вентиляции.
- Стратегий движения воздуха.
Исследования показывают, что многие природные системы (дневной свет, естественная вентиляция) не только снижают потребление энергии, но и поддерживают более разнообразные микробные экосистемы и уменьшают количество потенциальных патогенов. Например, необработанные деревянные поверхности быстрее снижают количество некоторых вирусов, чем нержавеющая сталь или пластик.
Влажность — ключевой фактор. Очень сухой воздух (часто в отопительный сезон):
- Обезвоживает слизистые оболочки и кожу.
- Позволяет ультрамелким частицам дольше оставаться в аэрозоле, увеличивая риск воздушно-капельной передачи микробов.
Относительная влажность воздуха в помещении 40%-60% позволяет избежать этих вредных воздействий и, как было показано, снижает вирусную инфекционность, вероятно, нарушая внешнюю мембрану вирусов.
Рекомендации во время пандемии COVID-19
На основе исследований разработаны базовые рекомендации для снижения риска передачи вируса внутри помещений:
- Увеличение притока наружного воздуха и воздухообмена.
- Поддержание относительной влажности 40%-60%.
- Использование естественной вентиляции (открывание окон).
- Увеличение доступа к дневному свету.
- Внедрение целевых методов дезинфекции (например, УФ-С излучение в медицинских учреждениях).
Дома, если кто-то инфицирован, рекомендуется его изоляция в комнате рядом с ванной, где вытяжной вентилятор работает непрерывно. Это создаст поток воздуха из дома через заражённое пространство наружу.
Будущее: лучшая жизнь благодаря микробиологии
Следующая цель — определить сообщество полезных микробов. Разрабатываются технологии мониторинга микробиоты в реальном времени для улучшения практик эксплуатации и стратегий отслеживания контактов.
Изучается концепция добавления в среду помещений специфических микробов, которые будут вытеснять или атаковать вредные микроорганизмы. Этот подход отличается от "выжженной земли" традиционных чистящих средств на основе едких и летучих ингредиентов.
Концепция требует тщательных исследований и эффективного надзора (со стороны EPA, регулирующего антимикробные продукты как пестициды). Пришло время сосредоточиться на формировании здоровой внутренней микробиоты, которая, в свою очередь, будет формировать нас.