眉山市主城區(qū)大氣顆粒物污染對兒童呼吸系統(tǒng)影響的研究

徐敏慧 蔣如霞 王映 劉霞

大氣為地球生物生存的基本要素之一，對機體新陳代謝等均有重要的作用，為維持生命活動人類通過呼吸從大氣中獲得氧氣，因而大氣潔凈度、理化性質(zhì)及主要組成均對人體健康有著深遠的影響，隨著經(jīng)濟發(fā)展與城鎮(zhèn)化進程的加快，國內(nèi)出現(xiàn)能耗上升，使空氣污染日趨嚴重[1-2]。大量研究證實大氣顆粒已成為環(huán)境污染最為嚴重的問題之一，對人體健康造成嚴重的問題，如上世紀(jì)50年代比利時、美國、英國、日本等地相繼出現(xiàn)的空氣污染事故對當(dāng)?shù)鼐用竦慕】翟斐蓢乐氐奈：3]。另有研究證實長期吸入含高濃度顆粒物的空氣，可引發(fā)咳嗽、哮喘、呼吸困難、支氣管炎等呼吸道疾病，進而影響循環(huán)系統(tǒng)功能，增加冠心病、心肌梗死等心血管疾病的患病風(fēng)險[4]。目前國內(nèi)對于大顆粒物污染對居民健康影響方面已進行了多項研究，但大部分研究集中于大、中城市，眉山市地處四川盆地成都平原西南，該地相對于其他大、中城市經(jīng)濟相對落后，此類地區(qū)主城區(qū)大顆粒污染物組成與大、中城市可能有所不同，因此本研究旨在通過探討眉山市主城區(qū)大氣顆粒物污染及對兒童呼吸系統(tǒng)的影響，以期為國內(nèi)同類地區(qū)兒童呼吸系統(tǒng)疾病的預(yù)防、控制提供參考依據(jù)。

資料與方法

一、一般資料

根據(jù)2017年眉山市環(huán)境監(jiān)測資料結(jié)合空氣質(zhì)量指數(shù)選取東坡區(qū)(細顆粒物(Particulate Matter Of Aerodynamic Diameter≤2.5μm, PM2.5)>75μg/m3)為污染區(qū)、彭山區(qū)(PM2.5 35～75μg/m3)為相對污染區(qū)、岷東新區(qū)(PM2.5<35μg/m3)為清潔區(qū)，在不同區(qū)域各選取1所小學(xué)，選取8～13歲的兒童及其家長各100例進行研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：①在現(xiàn)住址居住3年以上；②神志清醒，智力正常，可與調(diào)查人員進行正常交流；③調(diào)查對象監(jiān)護人已獲知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①讀寫功能異常，無法自行完成問卷者；②肺部基礎(chǔ)疾病的患者；③隨意作答者。

二、方法

1 肺功能檢測 采用日本捷斯特8800型肺功能儀對肺活量(Forced Vital Capacity, FVC),一秒用力呼氣容積(Forced Expiratory Volume In One Second, FEV1) ，最大呼氣中期流量(Maximum Midexpiratory Flow，MMEF)，呼氣后期瞬間流速(Maximal Expiratory Flow At 75%Of Forced Vital Capacity，V75)，呼氣中期瞬間流速(Maximal Expiratory Flow At 50%Of Forced Vital Capacity，V50)指標(biāo)進行檢測。檢測前先由校醫(yī)組織好相關(guān)兒童，并對其進行檢測過程中，呼、吸氣配合方法。所有兒童均由同一組醫(yī)護人員采用統(tǒng)一儀器進行檢測，每次檢測前均先進行校正。

2 體格檢查 采用華力爭(天津)電子科技有限公司生產(chǎn)的HLZ-51型身高坐高計，對調(diào)查對象身高進行檢測，受檢者背靠立柱、挺直軀干、赤腳并足在底板上站立。體重采用易健氏機械式體重秤，對受試者體重進行檢測，受試者脫外套后站于體重秤中央進行檢測。

3 問卷調(diào)查 參照國際標(biāo)準(zhǔn)化《兒童呼吸系統(tǒng)疾病流行病學(xué)調(diào)查問卷》[5](ATS-DLD-78-C)對受試者年齡、性別、家庭情況、呼吸系統(tǒng)狀況等進行調(diào)查。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料多組之間比較采用χ2檢驗,多組之間兩兩比較采用P值修正的方法,即P<0.05/3=0.0167 被認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，計量資料采用單因素方差分析，兩兩對比行LSD-t檢驗，均以P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、一般情況

本次調(diào)查共發(fā)放問卷300份，回收有效問卷286份，回收有效率為95.33%。三組患兒性別、年齡、身高、體重對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P>0.05。結(jié)果(見表1)。

表1 三組調(diào)查對象一般情況對比

二、 不同污染區(qū)兒童肺功能對比

清潔區(qū)FVC、FEV1明顯高于污染區(qū)及相對污染區(qū)，相對污染區(qū)兒童FVC、FEV1、指標(biāo)優(yōu)于污染區(qū)(P<0.05)。不同污染區(qū)MMEF、V75、V50對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P>0.05(見表2)。

表2 不同污染區(qū)兒童肺功能對比

注：*表示與污染區(qū)對比P<0.05，#表示與相對污染區(qū)對比P<0.05

三、不同污染區(qū)兒童呼吸系統(tǒng)疾病與癥狀對比

三組兒童咳嗽、呼吸困難及慢性支氣管炎發(fā)生率對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。污染區(qū)咯痰、哮喘、喘鳴、支氣管炎發(fā)生率明顯高于相對污染區(qū)與清潔區(qū)(P<0.05)，相對污染區(qū)與清潔區(qū)咯痰、哮喘、喘鳴、支氣管炎發(fā)生率對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，P>0.05(見表3)。

表3 不同污染區(qū)兒童呼吸系統(tǒng)疾病與癥狀對比

注：*表示與污染區(qū)對比P<0.05

討 論

隨著經(jīng)濟發(fā)展及城鎮(zhèn)化進程的加快，使得國內(nèi)能耗上升而引起空氣污染等環(huán)境問題日益嚴重，近年來國內(nèi)部分地區(qū)霧霾頻發(fā)，對城市居民的正常生產(chǎn)、生活均造成了嚴重的影響[6-7]。相關(guān)研究顯示國內(nèi)74個重點城市根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)進行檢測，發(fā)現(xiàn)僅3個城市空氣達標(biāo)，絕大部分城市超標(biāo)嚴重，污染項目中以PM2.5尤為嚴重[8]。眉山市位于四川盆地成都平原西南，岷江中游，為四川省重點發(fā)展城市之一。近年來隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快，加上機動車保有量的明顯上升，城區(qū)改造及房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對眉山地區(qū)的空氣質(zhì)量造成了嚴重的影響。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示2015年1月眉山市重度污染天數(shù)為7天，中度污染10天，空氣污染物主要以PM10與PM2.5為主[9]。目前多項研究已證實PM2.5是對人體健康危害最為嚴重的空氣污染物，2013年已被認為是一類致癌物[10]。

長期吸入含有PM2.5等有害物質(zhì)的空氣可導(dǎo)致肺功能下降，污染物進入氣道后可增加其阻力，影響肺通氣功能而導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)的生理功能改變，但關(guān)于大氣顆粒污染物對兒童肺功能影響，集中于大氣道或是小氣道，目前尚無定論[11-12]。因此本研究選取FVC及FEV1作為反映機體大氣道功能的指標(biāo)，MMEF、V75、V50作為小氣道功能指標(biāo)進行分析。本研究結(jié)果顯示：清潔區(qū)FVC、FEV1明顯高于污染區(qū)及相對污染區(qū)，相對污染區(qū)兒童FVC、FEV1、指標(biāo)優(yōu)于污染區(qū)(P<0.05)。不同污染區(qū)MMEF、V75、V50對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示眉山市主城區(qū)大氣顆粒物污染對兒童呼吸功能影響主要集中于大氣道的通氣功能，對于小氣道功能并無顯著影響，可能與以下幾方面因素有關(guān)：①進入氣道的顆粒污染物直徑多在5～10μm，在鼻腔及氣管、支氣管分叉處可因撞擊而被截留，直徑較小者隨空氣沿支氣管流動，氣流速度隨氣道直徑的減小而變慢，顆粒物最終在重力作用下進入肺泡壁及終末細支氣管沉積。PM2.5等細小顆粒雖可進入呼吸道深處甚至肺泡，但因呼吸道黏液纖毛規(guī)律擺動可使小顆粒污染物隨呼吸運動排出，同時巨噬細胞的吞噬作用也可將小顆粒污染物清除[13]。因此大顆粒污染物進入呼吸系統(tǒng)后對呼吸道黏膜產(chǎn)生局部刺激而影響大氣道通氣功能。②空氣污染物中的二氧化硫等可溶性氣體進入體內(nèi)后可與呼吸道黏膜的水分結(jié)合后可形成硫酸、亞硫酸等刺激物，引起氣管收縮而增加大氣道阻力，進一步加重了大氣道功能的影響。

因兒童肺泡上皮發(fā)育尚未成熟、滲透性較大，同時兒童每公斤體質(zhì)量呼吸空氣量為成年人的1.5倍，上述結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致兒童更容易因大氣污染而出現(xiàn)呼吸道癥狀與疾病[14]。本研究結(jié)果顯示：三組兒童咳嗽、呼吸困難及慢性支氣管炎發(fā)生率對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。污染區(qū)咯痰、哮喘、喘鳴、支氣管炎發(fā)生率明顯高于相對污染區(qū)與清潔區(qū)(P<0.05)，相對污染區(qū)與清潔區(qū)咯痰、哮喘、喘鳴、支氣管炎發(fā)生率對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，提示眉山市主城區(qū)大氣顆粒污染物對兒童呼吸系統(tǒng)疾病及癥狀具有顯著的影響，可能與兒童呼吸道非特異性免疫及特異性免疫功能均顯著低于成年人，免疫球蛋白含量不足加上肺泡巨噬細胞功能尚有待完善，大氣顆粒污染物因其顆粒較小可隨氣流進入下呼吸道甚至氣泡，引起患者肺泡巨噬細胞、免疫功能的損傷，同時還可導(dǎo)致肺纖維原細胞增殖周期改變，而導(dǎo)致兒童出現(xiàn)咯痰、哮喘、支氣管炎等一系列的呼吸道癥狀與疾病[15]。

綜上所述，眉山市主城區(qū)顆粒物污染對兒童大氣道肺功能影響明顯，小氣道功能無顯著影響，顆粒污染物可增加兒童呼吸道疾病患病率，提示眉山市主城區(qū)顆粒物污染為兒童呼吸系統(tǒng)健康的危險因素之一。