Дневное загрязнение воздуха связано с ночным кашлем — международное исследование

Разбудил ли вас когда-нибудь ночью кашель партнёра — или вы сами мешали спать другим? Новое международное исследование указывает на возможную связь между ночной частотой кашля и уровнями загрязнения воздуха в регионе, даже когда они считаются «низкими».

Учёные из Кембриджского университета, Университета Цинхуа и компании Sleep Cycle проанализировали звуки кашля в 32 городах из 12 стран на протяжении 500 дней и обнаружили, что более высокие дневные уровни загрязнения воздуха были тесно связаны с увеличением ночного кашля, в том числе в местах, где средние уровни загрязнения оставались ниже рекомендованного Всемирной организацией здравоохранения дневного предела.

Исследователи использовали пассивную запись звуков кашля через микрофон смартфонов: сигналы фиксировались приложением, счётчик кашлей работал непосредственно на устройстве, а затем агрегированные данные по городам сформировали уникальную по масштабу базу. В анализе учли возможные внешние факторы, такие как погодные условия и показатели гриппа.

В анонимизированном анализе данные показали, что при увеличении концентрации частиц на 10 микрограммов на кубический метр уровень кашля вырос в среднем на 2,4%.

В Лос-Анджелесе в отдельный период наблюдался резкий рост ночного кашля одновременно с резким повышением загрязнения воздуха: лесные пожары 2025 года послужили квазиестественным экспериментом, дополнительно подтвердившим краткосрочную связь между дневным уровнем загрязнения и ночным кашлем. Результаты опубликованы в журнале Communications Health .

Загрязнение воздуха остаётся одним из основных экологических рисков для здоровья человека и приводит примерно к семи миллионам преждевременных смертей в год. Среди переносимых по воздуху загрязнителей особенно опасны мельчайшие частицы размером менее 2,5 микрометра (PM _2.5) — они способны проникать глубоко в лёгкие и даже в кровоток, вызывая воспаление, повышая риск сердечно‑сосудистых и респираторных заболеваний, таких как астма и хроническая обструктивная болезнь лёгких.

Кашель — это реакция на раздражение или воспаление дыхательных путей; он может быть единичным эпизодом, но также служить ранним признаком процессов, которые со временем могут принять хронический характер.

Доктор Тонг Ся, ведущий автор исследования из Университета Цинхуа

, отмечает, что наблюдаемая взаимосвязь видна в данных по разным городам и сезонам.

Sleep Cycle — приложение для отслеживания сна, которое распознаёт звуки дыхания, храпа и кашля и анализирует их локально с помощью алгоритмов искусственного интеллекта. Технология платформы обработала более четырёх миллиардов сеансов сна, что позволило получить большой набор данных, пригодный для дополняющего наблюдения за общественным здоровьем и эпидемиологических исследований.

«Набор данных Sleep Cycle действительно ценен, потому что приложение широко используется во всём мире», — сказала профессор Сесилия Масколо с кафедры компьютерных наук и технологий Кембриджа, руководившая исследованием. «Большинство исследований общественного здравоохранения опираются на данные лишь из одной страны, поэтому крупный международный набор даёт больше возможностей для анализа».

«Каждую ночь технология превращает миллионы смартфонов в инструменты анализа звука», — добавил соавтор доктор Микаэль Когебек из Sleep Cycle. Он подчеркнул, что распознавание кашля и подсчёт производились непосредственно на устройстве пользователя, и звук не покидал телефон, что сочетало масштаб исследования и защиту конфиденциальности.

Набор данных был анонимизирован и не содержал персональных идентификаторов; в нём были звуки кашля от десятков тысяч пользователей за 18 месяцев. В анализ включили 32 города, где приложение использовалось активнее всего, из 12 стран: Австралии, Бразилии, Чили, Китая, Франции, Германии, Италии, Японии, Южной Африки, Швеции, Великобритании и США.

Исследователи сопоставили данные о кашле с городскими концентрациями ТЧ _2,5 , метеорологическими показателями и эпиднадзором по гриппу за тот же период. Даже после учёта сезонных всплесков гриппа, когда кашель обычно становится более частым, сохранялась устойчивая связь между уровнем дневного загрязнения и ночной частотой кашля.

«Я был удивлён, что мы по-прежнему видим такой сигнал», — сказал Тонг, который ранее был аспирантом в группе Масколо. «Я думал, что после учёта сезона гриппа связь исчезнет, но этого не произошло».

Эта связь оставалась в данных даже в тех случаях, когда уровни загрязнения были ниже рекомендованного ВОЗ дневного предела воздействия.

«Это говорит о том, что понятие безвредного порога воздействия загрязнения воздуха может быть сомнительным, хотя наше исследование носит наблюдательный характер», — отметила Масколо. Она добавила, что люди могут подумать о мерах индивидуальной защиты — например, масках или домашних очистителях воздуха — особенно в дни с повышенным загрязнением.

Исследование было поддержано Европейским исследовательским советом, Фондом общественного здравоохранения Школы Ванке Университета Цинхуа и Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC) в составе UKRI. Сесилия Масколо является членом колледжа Иисуса в Кембридже.