Хроническая усталость, апатия, сезонная «депрессия» и многое другое: тривиальная причина

На хабре часто публикуют статьи о самоорганизации - нам всем хочется меньше прокрастинировать, и делать больше полезного. Но что если делать полезное мешает дичайшая усталость? Никакая организация задач усталость не уберет.

Казалось бы, работа у IT-шников несложная - вагоны не разгружаем, землю не роем и уставать физически не должны. Однако о дичайшей усталости людей занятых интеллектуальным трудом приходится слышать чаще, чем хотелось бы. После того как я приехал в Москву 3 года назад - я почему-то начал дичайше уставать на совершенно ровном месте, и ни я, ни врачи не могли найти причину. После 2-х лет поисков тривиальная и легко исправимая причина нашлась, и на мой взгляд - в группе риска находятся практически все люди, занимающиеся интеллектуальным трудом. Ситуация усугубляется двумя народными обычаями.

Итак, если у вас один из следующих симптомов (расположены в порядке усугубления ситуации) - прошу под кат. Как обратили внимание в комментариях - такой список располагает к самовнушению, так что не поддавайтесь :-)

1) Летом все ок, а зимой - апатия, ничего не хочется делать. Это любят называть сезонной "депрессией".
2) Утром все ок, а к вечеру на работе - мозги "не варят", ничего не хочется делать - только хабр и reddit листать. Приходите домой - и с дичайшей усталостью падаете в кресло. Сил хватает только лазить в интернете до ночи. Этот пункт - касается и работодателей, есть шанс, что люди вечером перестают работать не из-за своей лени.
3) Даже если вы просыпаетесь без будильника - вы не высыпаетесь.
4) Кофе и прочие стимуляторы - не дают бодрости, лишь делают вас злее.
5) Даже если вы спите "сколько влезет" - сны короткие и не запоминающиеся, или их нет вообще.
6) Вы замечаете, что даже 1 вещь вам иногда трудно удержать в голове. Мы можете забыть что вы сейчас хотели сделать.
7) Вы просыпаетесь уже с дичайшей усталостью
8) Вам кажется, что в комнате темно и все несколько не резкое.

_Возможная_ причина всему этому - отравление углекислым (не угарным!) газом

Я намеренно использую слово "отравление", наперекор устоявшемуся представлению, что углекислый газ считается безобидным и безвредным. Углекислый газ - выделяется в процессе метаболизма, частично связывается с гемоглобином, частично растворяется в крови - и удаляется с дыханием. Причем, процесс "вдыхания" запускается именно ростом концентрации углекислого газа в крови. Но чем больше углекислого газа в воздухе - тем больше его останется в крови => тем больше средняя кислотность крови (респираторный ацидоз). А при изменении кислотности крови - абсолютно все процессы в организме идут наперекосяк. Одно из следствий - появляются выраженные симптомы кислородного голодания не смотря на то, что концентрация кислорода в воздухе меняется незначительно, хотя почему именно так получается - достоверно выяснить не удалось. В табличке симптомов - чем ниже - тем более выражены симптомы кислородного голодания.

Понятно, что все знают, что человеку нужен свежий воздух, и нужно регулярно вентилировать квартиру. Но как часто? Четких и обоснованных цифр я до сих пор не видел. Теперь они появятся.

Допустимые уровни и динамика процесса

В конце 80-х в воздухе в среднем было 350ppm углекислого газа (ppm = part per million, 0.03%), сейчас - уже в среднем 400ppm. Человек абсолютно идеально себя чувствует при уровнях CO₂ 700ppm и ниже. При уровне 1000ppm - если на свежую голову зайти в комнату - уже будет чувство несвежего воздуха, становится немного душно. При росте до 2500ppm становится все более и более душно (не смотря на то, что уровень кислорода изменяется незначительно, с 20% падает примерно до 19.75%), и далее по нарастающей с возникновением упомянутых выше симптомов кислородного голодания. Т.е. когда вы думаете что вам душно и не хватает кислорода - на самом деле просто слишком много углекислого газа.

100,000 ppm - летальный уровень. Всего 10% углекислого газа в воздухе - и вы труп.

Человек в помещении производит примерно 35.2 грамма CO₂ в час, и соответственно, если комната площадью 20 м2 высотой 2.5 метра, то без хорошей вентиляции каждый час концентрация углекислого газа будет расти на 584ppm каждый час. Но так как изменения происходят очень медленно - человек к ним привыкает, и легко может не заметить - точно также как не замечают отравления угарным газом (хоть это и быстрее).

Про народные привычки

В советском союзе было модно на зиму заклеивать окна бумагой - "чтобы не дуло". Однако, если не будет дуть - то куда денется выработанный углекислый газ? Он будет накапливаться, что и приводит к тому, что зимой люди страдают от углекислого газа. Особенно это касается детей - "чтобы не простудились". Детям углекислый газ точно также опасен, как и взрослым и неизбежно осложняет учебу. Лучше дома одеваться теплее.

Вторая привычка - "включили кондиционер - закройте окна". Холодный воздух != свежий. Воздух, охлажденный в знойный день до 18С никак не решает проблему углекислого газа, вентиляция с той же скоростью нужна все равно - и весь новый поток воздуха придется охлаждать.

Количественное измерение уровня углекислого газа

До недавнего времени это было весьма дорогое удовольствие, но сейчас появились относительно дешевые датчики уровня CO₂ K-30 на основе бездисперсионной инфракрасной спектроскопии, и законченные приборы на их основе, например MIC 98128 и другие (ищутся по словам CO₂ monitor, цена вопроса порядка 150$): Также про этот датчик есть подробнее на хабре.



Измерения показали, что в комнате 20м² с одним человеком в покое - уровень с 400 до 1500ppm растет за 3 часа, а с двумя людьми - соответственно за 1.5 часа. Это означает что ни 1 ни 2 проветривания в день проблему углекислого газа не решает.

Также я измерил уровень в городе и в метро: в целом, все оказалось лучше, чем я думал, на улице рядом с дорогой выше 500ppm не видел, в метро в переходах и в "советских" вагонах метро - не выше 1000ppm, в том числе и в больших переходах в час пик, т.е. вентиляция совершенно адекватная. А вот в новых вагонах с кондиционерами на кольцевой линии - из-за принципа "кондиционер работает - закройте окно" - 2500ppm и выше, потому воздух там хоть и холодный - но "тяжелый" и душный.

Уровень CO₂ по городу должен также контролировать Мосэкомониторинг, но единственная станция с датчиком CO₂ у них не работает.

Что же делать

Кто-то мог подумать о кислородном концентраторе, который я все-же купил (в основном конечно ради экспериментов). Как оказалось, кислородный концентратор отделяет не только азот с аргоном, но и углекислый газ - по результатам измерений на выходе вместе с кислородом всего 45ppm CO₂. Но в любом случае, человек без фатальных заболеваний не нуждается в большей концентрации кислорода в воздухе, потому покупать концентратор не стоит.



Может нужно больше времени проводить на открытом воздухе? К сожалению, это также не может радикально решить проблему. Если вы 70% времени проводите в помещении с высоким уровнем углекислого газа, и 30% - на свежем воздухе, то вы и получите 70% вредного воздействия (растворенный углекислый газ в крови очень быстро следует за уровнем углекислого газа в воздухе, нагуляться "впрок" не выйдет). +-5% тут ничего не решают.

А нужна - банальная постоянная вентиляция. Летом прокатит _постоянно_ открытая форточка или балкон, зимой - либо продолжать держать открытым форточку и одеваться теплее, либо покупать систему приточной вентиляции которая будет подогревать воздух. Также это может быть правильная система вытяжной вентиляции. Сэкономить электричество можно используя вентиляцию с рекуперацией тепла - но такие системы пока относительно редкие и дорогие для "не промышленного" применения.

Это касается и офисов: если это переделанное под офис помещение без правильно работающей вентиляции, то проблемы гарантированы. Особенно это касается маленьких переговорок, в которые набиваются по 20 человек. Если в переговорку на 20 квадратов сядут 20 человек - то за час концентрация углекислого газа вырастет уже до 10'000 ppm - а это уже уровень, при котором мозги перестают работать.

На санэпидстанцию рассчитывать не приходится - они мало того, что проводят измерения не в вечерний пик углекислого газа (он как раз перед тем как все начинают расходится по домам), так еще и предельно допустимая концентрация углекислого газа в России - ~13 790 ppm, что фатально много.

Как проблема была обнаружена

Как оказалось, с этими симптомами к врачам было ходить бесполезно, никто "не угадал". Со своей подругой-врачем мы долго меня мучали анализами, и отсекали все возможные причины. Коварство состояло в том, что пока ты идешь на анализы - надышишься свежего воздуха, и первичные признаки стираются, остаются только следствия. Один из анализов в качестве одной из причин (наряду с раком) указывал на ацидоз. Ну а дальше все просто - находим респираторный ацидоз, находим форум по углекислому газу на ixbt, заказываем монитор углекислого газа (по началу чуть не пошел в неправильном направлении и не купил монитор кислорода - он конечно ничего особенного бы не показал). После перехода к постоянной вентиляции все первые 8 ступеней симптомов пропали в течении недели.

Открытые вопросы на будущее:

1) Можно ли на разумной площади посеять растения (много ярусов/гидропоника), которые бы съедали 20-35 грамм CO₂ в час, и какая мощность освещения им нужна для этого? В перспективе так можно было бы реализовать условно замкнутую экосистему в квартире, на всякий случай. Вопрос по теме. Нужно помнить, что с дыханием выделяется не только углекислый газ.
2) Есть ли простые конструкции CO₂ скрубберов (т.е. аппаратов, очищающих воздух от углекислого газа)? Я попробовал сделать прототип на основе раствора гидроксидов натрия и кальция - только тазик расплавил, снижения уровня CO₂ над поверхностью не заметно было. Видимо все не так просто.

Резюме

1) Сезонная "депрессия" - она не только от недостатка света (с этим-то у меня все отлично), но и потому что люди сидят дома и недостаточно вентилируют помещение (т.к. холодно) - и в итоге страдают от отравления углекислым газом.
2) Максимально комфортный уровень углекислого газа - 700-1000ppm и ниже, удержать его на таком уровне можно только постоянной вентиляцией - постоянно открытой форточкой или системой приточной вентиляции. Без вентиляции этот уровень будет превышен уже через 2 часа при нахождении в комнате 1 человека. Для вентиляции на больших объектах - модно реализовывать управление мощностью измеряя концентрацию CO₂ в отработанном воздухе - чтобы автоматически зря воздух не гонять, когда все из офиса ушли (на подогрев/охлаждение-то уходят огромные мощности).
3) "Больше проводить времени на свежем воздухе" впрок - не выйдет. Сколько времени проводите в не вентилируемом помещении - столько негативных последствий и получите.
4) Как оказалось, известный многим Ноотропил - похоже просто компенсирует кислородное голодание в не вентилируемых помещениях, потому и оказывает положительное влияние там, где врачи его не ожидают. Лучше и безопаснее просто иметь хорошую вентиляцию.
5) Каждый рубль, сэкономленный на офисе с хорошей вентиляцией - будет с лихвой отплачен сниженной работоспособностью сотрудников в конце рабочего дня.
6) По результатам расчетов, в маленьких переговорках без постоянно дующей вентиляции со свежим воздухом (не кондиционер!) допустимое время нахождения 5-10 человек без снижения когнитивных способностей - не более 10-20 минут.
7) Холодный воздух != свежий воздух. Наличие кондиционера никак не снижает требования к вентиляции. Закрывать окна только потому что работает кондиционер - нельзя, газенваген получается.
8) Детям свежий воздух зимой нужен не меньше, чем летом. Опять же, проветривания 1 раз в день - недостаточно. А чтобы не "продуло" - есть приточная вентиляция с подогревом воздуха.

Что ж, теперь вы остались один на один со своей ленью и кофеиновой зависимостью :-)

Но если у вас уже постоянный приток свежего воздуха последнюю неделю, и вы все равно устаете на ровном месте - это не нормально, и с причиной нужно обязательно разбираться.

Update: В ответ на справедливую критику должен заметить - это не золотая пуля, а лишь один из вариантов, проверка которого ничего не стоит и абсолютно безопасна (главное не простудиться). Каждый случай уникальный, и помимо проблем с вентиляцией куча заболеваний может приводить к тем же симптомам.

Ссылки: Ограничения по CO2 в других странах (1% = 10'000 ppm):
                                                                                                                                                                                                                                   

Country/ Institution	Level %	Level mg m-3	Averaging Period	Guideline Type	Date of Implemen-    tation	Relevant Law	Notes	Ref.
EU	0.5	9000	8 hour TWA	OEL		Commission Directive 91/322		a
UK	1.5	274000	15 min	MEL		ILV		b
	0.5	9150	8 hour TWA	MEL		ILV		b
USA	3	540000	15 min	STEL	2003	NIOSH		c
	>0.5	9000	8 hour TWA	PEL		OSHA Regulations (Standards - 29 CFR)	1	d
	0.5	9000	10 hour TWA	REL	2003	NIOSH		c

Is CO2 an Indoor Pollutant? Direct Effects of Low-to-Moderate CO2 concentrations on Human Decision-Making Performance - Непосредственный тест когнитивных способностей при различных уровнях CO2 (600-2500ppm). Результаты с 17-й страницы.
For seven of nine scales of decision-making performance (basic activity, applied activity, task
orientation, initiative, information usage, breadth of approach, and strategy), mean raw scores
showed a consistently monotonic decrease with increasing CO2 concentrations, with all overall
p-values <0.001 (Table 2). In post-hoc pairwise comparisons by CO2 concentration, performance
on these 7 scales differed between concentrations with p <0.01 for all comparisons, with the
exception of performance on the task orientation, initiative, and strategy scales between 600 and
1,000 ppm CO2 (p<0.05, p<0.10, and p<0.05, respectively) (Table 3). For these 7 scales,
compared with mean raw scores at 600 ppm CO2, mean raw scores at 1,000 ppm CO2 were 11%
to 23% lower, and at 2,500 ppm CO2 were 44% to 94% lower. Relative to raw scores at 1,000
ppm CO2, raw scores at 2,500 ppm were 35% to 93% lower. В википедии - приведены уровни, на которых уже начинается токсическое действие углекислого газа.