PM2.5與心血管疾病的關系

李小鷹

(解放軍總醫(yī)院心血管科,北京 100853)

·心腦血管疾病·

PM2.5與心血管疾病的關系

李小鷹

(解放軍總醫(yī)院心血管科,北京 100853)

目前，在發(fā)展中國家，大氣污染問題非常突出，發(fā)展中的中國成為空氣污染的重災區(qū)。根據(jù)世界銀行的估計[1]，空氣污染導致的過早死亡和健康問題每年給中國造成1000～3000億美元的損失?？諝馕廴久磕暝谥袊鴮е露噙_50萬人過早死亡[2]，《全球疾病負擔2010年報告》[3]更指出2010年中國因PM2.5污染導致120萬人早死以及2500萬的傷殘調(diào)整壽命年損失。

空氣污染嚴重時，呼吸道疾病如：支氣管哮喘、慢性阻塞性肺病等高發(fā)，這早已被人們所認識。但流行病研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染可以增加心血管疾病的發(fā)病率和死亡率[4]，與大氣污染相關性最強的死亡原因不是肺部疾病，而是心血管疾病。2010年美國心臟協(xié)會(AHA)發(fā)布了《大氣污染與心血管疾病》的科學聲明， 明確指出PM2.5是心血管事件的一個可控危險因素。

1 什么是PM2.5

顆粒物(PM)是指懸浮于大氣中，來源于不同的固態(tài)和液態(tài)顆粒的混合物，其成份復雜，大小不一，化學成份各異，隨時間和空間變化而發(fā)生變化，主要來源于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸和自然環(huán)境變化。顆粒物中可以檢測出數(shù)以千計的化學成份(硫酸鹽、硝酸鹽、氨、氯化物、微量金屬、晶體材料、有機化合物)和生物組分(病毒、細菌、孢子、花粉)。

PM按空氣動力學直徑進行劃分，空氣動力學當量直徑小于 10 μm 的顆粒，即PM10，被稱為可吸入顆粒，能夠進入肺內(nèi)造成危害。直徑2.5～10.0 μm為粗顆粒物，主要來自飛塵、土壤、建筑工程、采礦作業(yè)、工業(yè)機械加工等。PM10可以經(jīng)我們的口鼻吸入氣道，其中大部分會沉積于外氣道和較粗的氣管支氣管。直徑≤2.5 μm稱為細顆粒物(PM2.5)；直徑≤0.1 μm屬于超細顆粒物(UFPs, PM0.1)。PM2.5和UFPs 主要來自燃料燃燒和工業(yè)活動以及交通運輸尾氣排放。PM2.5可以到達小氣道和肺泡，大部分沉積于肺的深部。UFPs更可以穿透肺泡壁進入循環(huán)系統(tǒng)。

2 PM2.5對心血管疾病的總體影響

流行病研究中，空氣污染對心血管疾病的影響可以簡單分類為短期作用和長期效應。

短期作用研究：NMMAPS(美國大氣污染與致死率、致殘率研究)[5]涉及1987-1994年美國20個大城市5000萬居民，結(jié)果顯示PM10濃度每增高10 μg/m3，全因死亡率升高(0.21±0.06)%，心肺源性死亡率升高(0.31±0.09)%；心血管疾病住院率上升1.1%。深入分析還指出顆粒污染物中NO2、CO、SO2和臭氧等成分是心源性死亡的獨立因子。

APHEA-2(歐洲大氣污染與健康研究)[6]涉及29個歐洲城市的4 300萬人，結(jié)果顯示PM10濃度每增高10 μg/m3，全因死亡率升高0.6%(95%CI:0.4%～0.8%)，心血管死亡率升高0.69%(95%CI:0.31%～1.08%)，研究還發(fā)現(xiàn)，顆粒污染物中NO2和CO等成分是與心源性死亡相關的獨立危險因子。

此外尚有大量相對規(guī)模較小的研究，但都得出一致的結(jié)果，即暴露于空氣污染的環(huán)境中1～5 d即可以明顯增加心血管發(fā)病率和死亡率，這些研究的匯總分析顯示PM2.5每升高10 μg/m3心血管死亡率即可增加1.4%[7]，而且這種增加是持久和相互疊加的。

長期效應研究 ：哈佛六城市研究(HSC)[8]對8 000余名美國人進行了14～16年隨訪，顯示PM2.5每升高10 μg/m3總死亡率增加16%(95%CI：7%～26%)，心血管死亡率增加28%(95%CI：13%～44%)，當PM2.5降低，死亡率即可隨之下降，而且這種PM2.5暴露的長期效應主要在最初的兩年發(fā)生。

ACS研究[9]涉及 50個國家和地區(qū)的500 000成人，隨訪達16年，結(jié)果顯示 PM2.5每增高10 μg/m3，人群總死亡率和心肺疾病病死率分別增加4.0%和8%，而且呈線性相關，沒有安全閾值存在。

最近的國內(nèi)一項大規(guī)模時間序列研究[10]涉及北京的1 961萬人，研究PM2.5每增高10 μg/m3，心源性死亡增加0.25%(95%CI：0.10%～0.40%)，心血管事件發(fā)生增加0.27%(95%CI：0.21%～0.33%)，據(jù)估算，在研究觀察3年的時間內(nèi)，PM2.5的升高造成約7703例心血管事件和1475例心血管病患者死亡。

3 PM2.5對各種心血管疾病的影響

3.1 缺血性心臟病 在病例交叉研究中，PM2.5升高后1～2 h即可觀察到缺血性心臟病發(fā)作的急劇增加[11]，一項對美國7個州8年的7 500 000例住院病例的調(diào)查中，PM2.5每增高 10 μg/m3缺血性心血管事件危險度在1.02～1.05，在污染發(fā)生的0～1 d增長最為明顯[12]。在國內(nèi)Xie等[10]的時間序列研究發(fā)現(xiàn)，這種急性事件主要發(fā)生在有明確冠脈狹窄的患者，這提示PM2.5在缺血性心臟病的急性影響中，個體的易感性是基礎。前述的ACS研究證實，在各種心血管疾病中，與PM2.5升高關系最為密切的是缺血性心臟病，PM2.5增高10 μg/m3,危險度RR是1.18 (95%CI:1.14～1.23)。另一項針對女性的隊列研究[13]則發(fā)現(xiàn)，PM2.5增高引起的主要心臟病是致死性冠脈事件。

3.2 心律失常和心源性猝死 空氣污染可能促發(fā)心律失常，特別是房顫的發(fā)生，在一些實驗得到證實，一些基于埋藏式除顫器數(shù)據(jù)的分析也觀察到陣發(fā)性房顫的增加[14]。大型的ACS研究證實PM2.5與惡性心律失常相關，但室性心律失常和猝死在多個基于埋藏式除顫器數(shù)據(jù)分析研究中結(jié)果并不一致[9]。

3.3 心力衰竭 ACS研究已經(jīng)證實了心力衰竭的住院率、病死率均與PM2.5增高相關，前述多個大型研究也已經(jīng)證實這種相關。一項來自美國Medcare數(shù)據(jù)庫的分析顯示PM2.5增高10 μg/m3，心力衰竭危險度RR是1.28 (95%CI:0.78～1.78)。最近一項研究對35項空氣污染和心力衰竭相關性研究進行深入分析[15]，結(jié)果顯示PM2.5每增高10 μg/m3,心力衰竭的住院率或死亡率增高2.12%，PM10每增高 10 μg/m3,心力衰竭的住院率或死亡率增高1.63%。

3.4 高血壓 一項對空氣污染與血壓關系的薈萃分析[16]提示,PM2.5增高10 μg/m3,可以使收縮壓升高1.393 mm Hg(95%CI：0.874～1.912)，舒張壓升高0.895 mm Hg(95%CI:0.49～1.299)。短期暴露于污染環(huán)境，在第5天血壓升高達最高值，長期處于污染環(huán)境，血壓的升高可以呈持續(xù)狀態(tài)。

3.5 腦卒中 多數(shù)大規(guī)模研究都提示空氣污染與包括腦卒中在內(nèi)的心腦血管事件相關?；诿绹?個州健康數(shù)據(jù)庫的流行病調(diào)查[17]提示，顆粒污染物引起缺血性卒中發(fā)生率增高，但與出血性卒中無關。來自韓國[18]和國內(nèi)[19]的研究除發(fā)現(xiàn)與缺血性卒中的相關性外，還提示顆粒污染物與卒中死亡率增高相關。另一項研究[20]則證實PM2.5與缺血性卒中及短暫腦缺血發(fā)作的關系。

3.6 易感人群 多個研究都證明了顆粒污染物導致的心血管事件大部分都發(fā)生在特定人群：老年人、糖尿病、被證實的冠狀動脈狹窄、心力衰竭、慢性肺疾病、低收入和低經(jīng)濟社會地位者。

4 積極應對嚴重的空氣污染

空氣污染是一種可控的心血管危險因素，因此對于污染的治理才是治本之道。這方面，西方發(fā)達國家已經(jīng)有成功經(jīng)驗。但不可否認，污染治理是全球的焦點和難點，可喜的是，我國已經(jīng)開始行動：2012年我國大氣質(zhì)量評價指標開始執(zhí)行PM2.5標準，2013年國務院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》。

在個人層面，需要加強教育，特別是易感人群對危害性的知曉，及時獲取空氣污染指數(shù)AQI，調(diào)整活動，避免和減少在污染的大氣環(huán)境中不必要的暴露，使用具有阻止PM2.5的裝備，如N95口罩等，安裝已知有效的空氣凈化裝置等。

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專家簡介:李小鷹，解放軍總醫(yī)院老年心血管科原主任，主任醫(yī)師、教授，博士生導師，老年心血管病專家；中華醫(yī)學會老年醫(yī)學分會主任委員，中國醫(yī)師協(xié)會老年分會副會長，《中華老年醫(yī)學雜志》《解放軍醫(yī)學雜志》和《中華老年心臟血管病雜志》副總編輯，《中華心血管雜志》等雜志編委；南開大學博士生導師；中央保健委員會第四屆專家組成員；國務院深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革首屆專家咨詢委員會咨詢委員；主編專著17部，發(fā)表論文210余篇；獲省部級科技與醫(yī)療成果二等獎五項；第十一屆、十二屆全國人大代表，全國三八紅旗手。