我國成人戶外體力活動與PM2.5的相關(guān)性研究

劉倩楠，劉之光，尹潞，謝立亞，王楊，伯堅，陳輝，劉旭，高楠，劉遠立，李衛(wèi)，代表PURE-China 課題協(xié)作組

世界衛(wèi)生組織指出，室內(nèi)外空氣污染在2012年導(dǎo)致的死亡的人數(shù)高達650萬人，占當(dāng)年全球死亡人數(shù)總數(shù)的11.6%[1]。已有很多研究表明，室內(nèi)外空氣污染會加重呼吸道不適癥狀、減弱肺功能、增加心肺等疾病的發(fā)病率及死亡率[2-6]。PM2.5是環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑≤2.5 μm的顆粒物[7]，其作為空氣污染的主要污染物，短期和長期暴露均能對健康造成危害，包括血壓升高、心腦血管疾病、呼吸道疾病甚至肺癌[3，8-10]。近些年來，有研究表明，一定程度的體力活動可以有效預(yù)防慢性非傳染性疾病，并可以延緩疾病進程、減少疾病并發(fā)癥和降低疾病死亡率[11，12]。在前瞻性城鄉(xiāng)流行病學(xué)（Prospective Urban and Rural Epidemiology， PURE）全球研究中發(fā)現(xiàn)，高體力活動作為健康生活行為方式的一種，對心血管疾病患者健康行為方式的轉(zhuǎn)變來說有促進作用[13]。研究可知，空氣污染和體力活動對于健康的影響是相矛盾的，也已有國外有關(guān)空氣污染與體力活動的研究表明隨著空氣污染加重，空閑時間體力活動明顯減少[6，9]。目前我國鮮有空氣污染與體力活動關(guān)聯(lián)的研究，而本研究基于前瞻性城鄉(xiāng)流行病學(xué)研究中國隊列（PURE-China），將從結(jié)構(gòu)化的體力活動問卷中選取工作、交通、家務(wù)及娛樂空閑時間內(nèi)有關(guān)戶外體力活動信息，分析PM2.5與我國成人戶外體力活動關(guān)聯(lián)性。

1 對象與方法

研究對象：PURE-China研究于2005～2009年間根據(jù)經(jīng)濟水平的不同，選取了云南、青海、北京、江蘇、山東、山西、陜西、遼寧、江西、內(nèi)蒙古、新疆及四川12個研究中心，共115個社區(qū)（城市70個，農(nóng)村45個）的46 285人進行基線調(diào)查，探索不同經(jīng)濟地區(qū)人群的社會心理、居住環(huán)境、生活方式等城市化因素對慢性非傳染性疾病的影響[14]。而本研究基于PURE-China，旨在探索我國成人戶外體力活動與PM2.5的關(guān)聯(lián)性，在合并基線基本信息數(shù)據(jù)庫，體力活動數(shù)據(jù)庫及空氣污染數(shù)據(jù)庫后，將有行走障礙，嚴重行為限制，未進行戶外體力活動及既往史信息缺失的受訪者剔除后，最終納入34 064名研究對象進行分析。

研究內(nèi)容與方法：本研究選取了PURE-China研究中個體信息及戶外體力活動信息。個體信息主要包括人口學(xué)基本特征，既往史等信息；體力活動信息包括在工作，家務(wù)，交通及在娛樂、運動和閑暇時間中所進行的體力活動，問卷使用的是國際體力活動問卷，詳細詢問了調(diào)查對象前一周具體活動，每一天的總持續(xù)時間及天數(shù)，以及該活動是否是重度，中度或輕度活動。而本研究中所采用的戶外體力活動則選取其中涉及戶外活動的變量，并將其轉(zhuǎn)化成每周代謝當(dāng)量（metabolic equivalent task， METsmin/周）進行分析研究[15]，將戶外體力活動以每周代謝當(dāng)量中位數(shù)（1 386 METs-min/周）為分組界值，將受試者分為低體力活動組（＜1 386 METs-min/周，n=16 369）和高體力活動組（≥1 386 METs-min/周，n=17 695）。空氣污染的數(shù)據(jù)是根據(jù)在美國航空航天局（NASA）的衛(wèi)星勘測的細顆粒物的資料，結(jié)合地球物理統(tǒng)計，模型推算及數(shù)據(jù)監(jiān)測等方法[16]，基于PURE-China研究社區(qū)經(jīng)緯度及社區(qū)基線調(diào)查的時間（社區(qū)的選?。好總€省市考慮經(jīng)濟發(fā)展水平的異質(zhì)性和長期隨訪的可行性選取社區(qū)，城市社區(qū)一般以居委會、街道或郵政編碼劃分，農(nóng)村社區(qū)一般由村落劃分[14]），所推算出的PM2.5及二氧化氮的年平均濃度。

統(tǒng)計學(xué)分析：使用SAS 9.4軟件進行統(tǒng)計分析。定量資料以均數(shù)±標準差表示，定性資料以百分比表示，分別采用非參數(shù)檢驗或卡方檢驗對連續(xù)變量或分類變量進行組間比較。使用線性相關(guān)來分析PM2.5與我國成人戶外體力活動的關(guān)聯(lián)，并使用二分類的Logistic回歸分析高戶外體力活動與不同PM2.5組間（PM2.5以四分位數(shù)分組界值，將其分為4組：Q1-Q4）的關(guān)聯(lián)，并使用Cochran-Armitage 檢驗進行趨勢性檢驗。戶外體力活動包括工作步行時間、交通步行時間、騎自行車時間、花園中重度體力活動、和空閑時間步行。

2 結(jié)果

2.1 人群基本特征分析（表1）

表1 人群基本特征分析[例（%）]

在納入分析的34 064人中，男、女性分別占43.6%、56.4%，東部地區(qū)人群占比超過50%，約有90%的人群教育水平在高中以下，超過70%的人從不吸煙和飲酒。PM2.5年平均濃度為（67.8±18.5） μg/m3。在戶外體力活動中，低體力活動組的平均年齡低于高體力活動組（P＜0.001）。與低體力活動組相比，高體力活動組的女性較多（P＜0.05），城市地區(qū)中高體力活動比例較高（P＜0.05）。除高血壓以外的其他疾病中，高體力活動組中患病比例要高于低體力組（P＜0.05）。高體力活動組社區(qū)PM2.5略高于低體力活動組（P＜0.05）。

2.2 戶外體力活動與PM2.5的相關(guān)性分析（表2）

Pearson相關(guān)性分析顯示，在調(diào)整了二氧化氮的影響后，相關(guān)系數(shù)為-0.062（P＜0.001）。以戶外體力活動作為因變量，不同PM2.5濃度組作為自變量進行Logistic回歸分析，分別校正了二氧化氮，人口學(xué)基本信息，疾病史等因素，研究不同PM2.5濃度水平與戶外體力活動的關(guān)聯(lián)。表2所示，PM2.5與戶外體力活動呈負相關(guān)，在校正不同影響因素的情況下，模型1～模型4的結(jié)果幾乎無差異，且都隨著PM2.5的升高，戶外體力活動呈下降的趨勢（Ptrend＜0.001），其中以 Q3（67.4～81.8 μg/m3）影響最大（OR=0.66，95% CI：0.62～0.71；Ptrend＜0.001）。 不 同 年齡、性別組間的分析可以看出，≥55歲的人群戶外體力活動受PM2.5的影響較小；PM2.5濃度≥81.8 μg/m3對女性的戶外體力活動的影響較男性小。

表2 PM2.5與戶外體力活動的Logistic回歸分析

3 討論

近年來，我國空氣污染狀況日趨嚴重，已嚴重影響國民的戶外體力活動，從而影響國民健康狀況[17]。我國2016年實施的《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3059-2012）中指出，在居住區(qū)PM2.5的年平均濃度不得超過75 μg/m3[7]，本研究基線時間是2005～2009年，在這期間30.8%的受訪者所居住的社區(qū)PM2.5的年平均濃度超過這個標準，空氣污染已初見端倪。本研究結(jié)果顯示，隨著PM2.5濃度的升高，戶外體力活動與PM2.5存在負相關(guān)。但是本研究中二者的關(guān)聯(lián)強度較低，原因可能是由于戶外體力活動及空氣污染（尤其是PM2.5）對健康行為轉(zhuǎn)變影響的因素眾多，且PM2.5對于戶外體力活動等健康行為方式的轉(zhuǎn)變需要一定時間。本研究的基線時間是2005～2009年，分析得到這二者間的關(guān)聯(lián)存在相反的關(guān)系，說明十年前空氣污染已經(jīng)對戶外體力活動有所影響，現(xiàn)今空氣污染狀況日益嚴峻，其所對健康行為的影響及對健康結(jié)局的影響值得注意。

美國行為危險因素監(jiān)測體系（BRFSS）研究在2003～2011年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，隨著PM2.5每升高1單位，空間時間體力活動缺乏則上升0.46%[18]。在本研究中，雖然隨著PM2.5的升高，戶外體力活動是下降的，但是不同PM2.5濃度對于戶外體力活動的影響并不相同，且并非最高PM2.5濃度對戶外體力活動的影響是最大的。這反映了當(dāng)時人們對于PM2.5對于健康的影響不熟知且不具有防護意識，同時在亞組分析中，PM2.5對于年齡越大的人來說，影響相對來說較小。這一結(jié)果與我國老年人行為活動有關(guān)，比如我國老年人愛好外出活動，遛彎，打太極等[19]。這也提示了老年人是戶外體力活動的主要人群，也是重點防護人群，在進行戶外體力活動時注意防護或轉(zhuǎn)變戶外體力活動方式。

進行一定程度的體力活動會促進健康，而空氣污染會對健康產(chǎn)生不良影響，本研究發(fā)現(xiàn)空氣污染會減少體力活動強度，這也說明空氣污染會改變?nèi)藗兩钚袨閺亩绊懡】担延醒芯勘砻?，在繁忙的街道上短時間暴露于交通尾氣中，會抵消散步對60歲以上個體心肺帶來的好處[20]。本研究的結(jié)果表明，戶外體力活動是我國成人的主要活動方式，在總體力活動的占比超過70%。相關(guān)研究表明通常要在戶外進行的體力活動才能夠達到改善健康的目的，室內(nèi)體力活動難以達到相應(yīng)強度，除非在特定地點，如健身房[19]。這也提示相關(guān)公共衛(wèi)生部門及環(huán)保部門進行相應(yīng)政策的修訂，改善空氣質(zhì)量，增加公共場所健身設(shè)施，科普空氣污染及體力活動的知識，提示公眾做好防護措施。

本研究不可避免的存在一定局限性。本研究基線時間在2005～2009年間，時間距今較長，且基線數(shù)據(jù)無法反應(yīng)因果關(guān)系。其次，空氣污染數(shù)據(jù)僅根據(jù)社區(qū)經(jīng)緯度模擬了PM2.5和二氧化氮，可能無法反應(yīng)空氣污染對人群體力活動影響的真實狀況。同時，隨著空氣污染的日趨嚴重，室內(nèi)外污染均對人群健康有一定影響，且越來越多研究表明室內(nèi)空氣污染會大大影響人體健康。不過，本研究在隨訪期間已經(jīng)開展室內(nèi)空氣污染的監(jiān)測，及戶外空氣污染數(shù)據(jù)的收集，為今后本研究使用隨訪數(shù)據(jù)更全面的分析空氣污染與體力活動的關(guān)聯(lián)提供了更加全面的數(shù)據(jù)。最后，本研究體力活動數(shù)據(jù)收集僅為調(diào)查一周前的體力活動情況，與人群當(dāng)年實際平均體力活動水平有一定差異。不過在本研究中已經(jīng)排除無法進行戶外體力活動及行動不便的人群，且在今后研究中會增加調(diào)查期間體力活動能否代表人群全年的體力活動的研究。

致謝

作者對在招募受試者和收集數(shù)據(jù)中做出貢獻的PUREChina 課題協(xié)作組所有成員表示感謝。

PURE-China 研究者∶ 國家心血管病中心醫(yī)學(xué)統(tǒng)計部（李衛(wèi)**，陳輝，伯堅，胡泊，尹潞，劉旭，高楠，孫毅，張莉，鄧卿，成小如，賈宣，王楊）；云南省疾病預(yù)防控制中心（肖義澤*），云南省勐臘縣疾病預(yù)防控制中心（劉華興*，劉春梅）；云南省勐龍鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院（王啟云*，楊金奎）；青海省西寧回族醫(yī)院（楊友珠*，謝哲）；青海省西寧市疾病預(yù)防控制中心（趙文琪*，馬海濱）；北京市積水潭醫(yī)院（陳狄*，金輝）；北京市石景山中醫(yī)醫(yī)院（李鴻泓*，孫宏巖，王玫，狄晉玲，武建權(quán)）；北京市順義區(qū)疾病預(yù)防控制中心（李印東*，游凱）；江蘇省南京市江心洲社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心（錢珍珍*，劉正嫆）；江蘇省南京市小行里社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心（唐金華*）；江蘇省疾病預(yù)防控制中心（向全勇*，曹曄）；江蘇省常州市武進區(qū)疾病預(yù)防控制中心（周義紅*，強德仁）；山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院（路方紅*，劉振東）；山西省太原市壩陵橋社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心（侯彥*，王俊英）；山西省靜樂縣人民醫(yī)院（吳銀生*，劉國欽）；西安電子科技大學(xué)中心醫(yī)院（李曉霞*，智亞紅）；陜西省西安市閻良區(qū)關(guān)山鎮(zhèn)衛(wèi)生院（張鵬*）；沈陽242醫(yī)院（劉瑜*）；沈陽紅十字醫(yī)院（邢曉杰*）；沈陽市大興區(qū)衛(wèi)生院（付敏繁*，王秋元）；江西省南昌市青山湖社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站（李寧*，湯新成）；江西省南昌縣疾病預(yù)防控制中心（雷仁生*，胡麗華）；新疆維吾爾族自治區(qū)巴彥諾爾市CDC（曹民治*，韓愛英）；新疆維吾爾族自治區(qū)和田市疾病預(yù)防控制中心（艾德爾艾力·阿有甫*，熱紗來提）；四川省華西醫(yī)院（趙茜*）；四川省成都市建設(shè)路社區(qū)醫(yī)院（許國番）；四川省大邑縣蔡場鎮(zhèn)公立衛(wèi)生院（張曉琳）

注：*：分中心主要研究者；**：主要研究者