Из-за изменения климата люди все чаще сталкиваются с экстремальной жарой и загрязнением воздуха. Но оценить их влияние на здоровье непросто: человек в течение дня перемещается между домом, работой, транспортом и улицей, а обычные экологические датчики часто измеряют ситуацию только в фиксированной точке.
Пилотное исследование ученых из Городского университета Нью-Йорка (The City University of New York, CUNY) показало, что носимые устройства, данные о местоположении со смартфона и короткие опросы в реальном времени можно объединить, чтобы точнее оценивать личное воздействие жары и загрязнителей воздуха. Работа опубликована в научном журнале JMIR Formative Research.
Как устроено исследование
Участники около месяца носили смарт-часы Fitbit и несколько раз в день отвечали на короткие вопросы о настроении. Такой подход называется экологической моментальной оценкой: человека спрашивают о самочувствии прямо в течение обычного дня, а не спустя недели или месяцы, когда воспоминания могут быть неточными.
Исследователи также использовали данные смартфонов о местоположении через глобальную систему позиционирования (GPS). Затем они сопоставляли маршруты участников с оценками температуры и загрязнения воздуха в тех местах, где люди действительно находились.
Ученые учитывали воздействие жары и таких загрязнителей, как диоксид азота, твердые частицы и диоксид серы. Диоксид азота часто связан с транспортом и сжиганием топлива. Твердые частицы — это мелкая пыль и микроскопические загрязнения, которые могут проникать в дыхательные пути. Диоксид серы также образуется при сжигании некоторых видов топлива и может раздражать дыхательную систему.
Что удалось увидеть в реальном времени
По словам Самиры Рамджан (Sameera Ramjan), данные быстро показали заметные закономерности: изменения вариабельности сердечного ритма и настроения совпадали с тем, где участники находились и каким воздействиям подвергались.
Вариабельность сердечного ритма — это небольшие изменения интервалов между ударами сердца. Этот показатель помогает понять, насколько хорошо организм восстанавливается после нагрузки или стресса. Более низкая вариабельность часто говорит о большем напряжении регуляторных систем организма.
В дни с более высоким воздействием жары и диоксида азота у участников отмечались изменения вариабельности сердечного ритма. Более высокий уровень воздействия диоксида серы был связан с усилением чувства нервозности и безнадежности.
Один результат оказался неожиданным: более сильное воздействие жары было связано с меньшей самооценкой грусти. Авторы считают, что это может отражать сезонные особенности: в теплую погоду люди чаще бывают на улице, больше двигаются и общаются. Но для точного объяснения нужны более крупные исследования.
Чем этот подход отличается от обычных измерений
Обычно исследования загрязнения воздуха часто опираются на стационарные станции мониторинга или домашний адрес человека. Это полезно, но не всегда отражает реальную картину: человек может жить в одном районе, работать в другом, ездить через загруженные дороги и проводить часть дня в помещении.
Новый подход строит индивидуальный профиль воздействия — фактически «экологический маршрут» человека. Он показывает не только средний уровень загрязнения в районе, но и то, с чем конкретный человек сталкивался в течение дня.
Мелисса Блум (Melissa Blum) подчеркнула, что сочетание носимых датчиков, данных GPS и коротких опросов помогает увидеть более сложную связь между окружающей средой, физиологией и эмоциональным состоянием.
Почему это важно для уязвимых групп
Жара и загрязнение воздуха особенно опасны для детей, беременных, людей без постоянного жилья, пожилых пациентов, людей с низким социально-экономическим статусом, а также для тех, у кого есть болезни сердца, легких или психические расстройства.
Дети уязвимы особенно сильно, потому что неблагоприятные воздействия окружающей среды могут влиять на развитие мозга, поведение и здоровье в долгосрочной перспективе. Именно поэтому команда Йоко Номуры (Yoko Nomura) планирует применять усовершенствованную систему в более крупном исследовании, посвященном влиянию дородовых и текущих экологических воздействий на развитие мозга и психическое здоровье подростков.
Что это может дать медицине
Пока это ранняя пилотная работа, а не готовый медицинский инструмент. Но в будущем подобные системы могут помочь врачам лучше понимать, почему у пациента ухудшается самочувствие в определенные дни или после пребывания в конкретных местах.
Например, мониторинг в реальном времени может быть полезен людям с астмой, сердечно-сосудистыми заболеваниями, тревожными расстройствами или повышенной чувствительностью к жаре. Врач сможет учитывать не только жалобы и анализы, но и реальные условия, в которых человек живет и передвигается.
Однако перед клиническим применением нужно упростить систему, повысить приверженность участников, проверить точность данных и провести исследования на больших группах людей.
На близкую тему можно прочитать материал о том, как спутниковые данные позволяют оценить влияние окружающей среды на здоровье мозга детей.
Литература
Ramjan, S., Blum, M., et al. Feasibility of Integrating Wearable Devices and Ecological Momentary Assessment for Real-Time Environmental Exposure Estimation // JMIR Formative Research. 2026. DOI: 10.2196/86615.