室内空气污染物是成人呼吸道病变和肺功能降低的重要危险因素,发展中国家因为室内空气污染而致病的发病率约为2.6%,死亡人数约150万[1]。室内空气污染物主要包括:空气颗粒物,被动吸烟和空气中的动物源性过敏原[2]。目前有关室内环境危险因素对成人肺功能影响研究报道较少。本研究于2011年11月—2012年3月,在贵州省遵义市城区抽取≥18岁居民进行问卷调查并检测其肺功能,旨在了解酸雨地区冬季室内环境危险因素对成人肺功能影响,为其防治提供参考。
1 对象与方法 1.1 对象采用简单随机抽样方法,遵义市中心城区共11个街道办事处,红花岗区8个街道办事处、汇川区3个街道办事处,在这11个街道办事处中,从每个街道办随机抽取1个社区,每个社区随机抽取了1个门牌号,按门牌顺序依次抽取10户,共抽取65户,每户1~4人不等,共抽取215人进行调查。调查街道办无工厂座落,调查者为在遵义长期居住>3年且无肺气肿、慢性支气管炎等呼吸道疾病的成年人。调查对象年龄为28~63岁,平均年龄45.3岁。
1.2 方法 1.2.1 调查方法由经过统一培训的调查员上门对调查者进行面对面询问调查并填写问卷,本次调查问卷参考欧洲社区呼吸健康调查表(European Community Respiratory Health Survey Ⅱ, ECRHS Ⅱ)[3],结合本地情况加以修改,问卷内容包括:(1) 基本信息及社会信息:包括性别、年龄、身高、体重及教育程度。年龄分为3个阶段(18~39、40~59、≥60岁),观察对不同年龄阶段肺功能的影响;根据调查对象的身高和体重计算出体质指数(body mass index,BMI),根据世界卫生组织标准划分为偏瘦(BMI<18.5 kg/m2),正常体重(18.5≤BMI<23 kg/m2), 超重(BMI≥23 kg/m2)[4]。教育情况分为是否接受义务教育,中国政府规定义务教育包括小学教育和初级中学教育;非义务教育包括高中,大学,综合性大学。(2) 去年冬天哮喘及哮喘相关症状信息:其包括喘息伴呼吸困难、排除感冒引起的喘息、胸闷、咳嗽等。Q1:这个冬天你有过气喘或气促的感觉吗?Q2:这个冬天在你早上醒来的时候有感觉过胸闷吗?Q3:这个冬天你有由于胸闷而早醒的情况吗?Q4:这个冬天你有因剧烈咳嗽而惊醒的情况吗?Q5:在过去的12个月里,你得过慢性支气管炎吗?Q6:在过去的12个月里,你患过肺气肿吗?Q7:你曾经患过哮喘吗?Q8:你在这个冬天有发作过哮喘吗?如果他或者她对于问题4、5或者6的回答是“是”,那么就会在此研究队列中剔除。(3) 室内环境危险因素调查:参照文献[3, 5-6]制定问卷,内容主要包括厨房和卧室的基本信息、主动吸烟与被动吸烟情况、职业情况、取暖、烧水及做饭所用的燃料情况等。Q1:冬天你用哪种炉子进行烹饪、Q2:做饭时有油烟吗?Q3:你房间里有蟑螂或老鼠吗?Q4:这个冬天你养宠物了吗(如猫、狗或鸟等)?Q5:你曾经有吸烟长达6个月吗?你现在抽烟吗?你到目前吸了至少100支烟吗?Q6:你在这个冬天经常和吸烟的人同住一个房间且每次接触二手烟时间>15 min且每周≥3次吗?Q7:在你工作岗位上有过粉尘或有害气体的暴露吗?该问卷曾在欧洲进行了不同国家间几万人的调查[3].
1.2.2 肺功能检测调查员填写问卷时同时检测调查对象的肺功能。对调查对象肺功能的检测包括用力肺活量(forced vital capacity, FVC)、1s钟用力呼气量(forced expiratory volume in one second, FEV1)、FEV1/FVC。检测仪器为FGC-A+肺活量计(安徽电子科学研究所)。
1.2.3 PM2.5浓度检测由调查员进行检测,主要检测室内(厨房和卧室)和室外(调查家庭外面 < 20 m距离)。采用LD-3K便携式数字粉尘检测仪(Sibata Scientific Technology Inc., Tokyo, Japan)进行检测,LD-3K能够分析浓度的水平(高或低),也就是相对比较(用于筛查)以及分析污染物浓度随时间变化的情况。相对浓度按每分钟计数(counts per minute, CPM),CPM=计数值/计数时间。每1 min读一次数,读3次,计算其平均浓度作为检测浓度,particulate matter less than 2.5 microns in aerodynamic diameter(PM2.5)国家规定标准为75 μg/m3[7]。
1.3 统计分析采用SPSS 20.0软件进行分析,检验水准为0.05。运用非参数检验(U检验或H检验)分析影响成人肺功能的多种室内暴露危险因素,多元线性回归分析相关危险因素对肺功能的影响。
2 结果 2.1 社会人口学特征215名受访者中≥60岁47人,占21.9%,< 39岁93人,占43.3%,40~59岁75人,占34.9%,平均年龄为45.3岁;男性106人,占49.3%,女性109人,占51.7%;汉族205人,占95.3%,少数民族10人,占4.7%;已婚185人,占86.0%;高中以上文化程度141人,占65.5%;BMI正常者142人,占66%,超重41人,占19.1%,偏瘦32人,占14.9%;童年时有支气管哮喘症状者51人,占23.7%;有家族史及相关症状者62人,占28.8%;低收入家庭( < 1 753元)为42人,占19.5%;42人有粉尘和有害气体职业接触史,占19.5%。
2.2 个人和环境危险因素对成人肺功能水平影响(表 1)肺功能多元线性回归模型分析表明,除职业情况与FEV1/FVC呈正相关外,其他室内危险因素与FVC、FEV1, 、FEV1/FVC均呈负相关。
2.3 冬季室内因素及吸烟对成人肺功能影响(表 2)厨房与客厅或卧室的位置关系、厨房开窗频率、是否接触油烟、同卧室居住人数、是否喂养宠物、是否吸烟对FVC与FEV1的影响差异均有统计学意义(均P < 0.05)。
2.4 室内及室外PM2.5浓度对成人肺功能的影响(表 3)对21家厨房、卧室及户外进行检测,测得其PM2.5浓度中位数(P25~P75)分别为517.0(483.5~616.0)、484.0(462.5~602.0) 及398.0(378.5~411.5) CPM, 厨房、卧室PM2.5浓度均于高室外,差异有统计学意义(z=-4.268、-3.637, 均P < 0.001), 厨房与卧室间差异无统计学意义(z=-1.334, P=0.182)。表 3可见,厨房、卧室PM2.5浓度与FEV1/FVC呈负相关,卧室及室外PM2.5浓度与肺功能其他检测指标无关联。
3 讨论本研究结果表明煤炉使用及使用频率与成人肺功能呈负相关,暴露者肺功能降低。Saha[8]对印度西部一个小村庄用煤和生物燃料的妇女肺功能进行检测,结果表明燃煤及生物燃料烟雾暴露对肺功能有损伤作用,FEV1, FEV1%与未暴露者相比有统计学差异。煤炉的使用是肺功能降低的危险因素,有研究者认为煤烟的暴露有致肺组织的炎症损伤作用,也有人认为是氧化损伤导致肺功能降低,尤其是下呼吸道[9-10]。燃煤对肺功能的影响主要是燃烧时有一定数量和浓度的毒性气体和颗粒物排放损伤了肺组织的通气功能。
本研究调查结果表明,主动吸烟或被动吸烟与成人肺功能呈负相关,吸烟是导致肺功能降低的危险因素[11-12],本次调查结果与其一致。有研究报道,妇女因吸烟致阻塞性肺通气功能改变,FEV1降低[13]。吸烟增加血小板的粘滞性,降低高密度脂蛋白胆固醇,大动脉血管的扩展性和顺应性降低等对病理生化的改变可能会对肺换气功能产生影响[14]。吸烟是成人肺功能降低的危险因素,尤其是对患有哮喘症状的人,Apostol[15]研究表明,哮喘患者吸烟能加速成人FEV1降低。本次调查与该研究结论相似,吸烟者FVC, FEV1均低于非吸烟者。吸烟者对哮喘患者确切损伤机制尚不能确定,但目前认为吸烟能增加气道炎症反应和降低糖皮质激素受体的敏感性[16]。吸烟对呼吸道的损伤可能是因为其含有的有害物质对气道的刺激产生炎症反应或是对肺泡表面活性物质影响,其具体机制需进一步的动物实验研究。本次调查戒烟者的肺功能低于目前正在吸烟者,其原因可能是戒烟者是因为呼吸道症状或身体其他原因被迫戒烟,而未戒烟者身体还处于能耐受阶段。
食用油油烟对呼吸道有不同程度的影响,迄今为止,有关室内油烟对肺功能的暴露损伤方面研究较少。Adewole[17]通过对从事烹饪工作前、后的人群肺功能进行对比表明,从事烹饪前、后FEV1(3.16L±0.51、2.7L±0.7,P=0.04)、FVC(3.02±0.51、2.5L/s±0.55,P=0.007) 差异均有统计学意义,从事后低于从事前。该研究与此次调查一致,肺功能FVC, FEV1与每天烹饪时间呈负相关,可能是烹饪过程中产生的油烟刺激呼吸道黏膜而导致肺功能降低。
室内过敏原是导致成人肺功能降低及肺组织病变的危险因子。室内过敏原如链格孢属真菌、宠物过敏原等与FEV1降低、气管病变相关,气道高反应性相对与未暴露组更为严重[18]。本调查中养宠物者FVC、FEV1低于未养宠物者,宠物致敏原微粒比尘螨致敏原更小[19],来自宠物的过敏原可以积集在尘埃中通过空气传播,遵义居民居住的主要是公寓,宠物与饲养者生活在同一房间里,该生活方式相对于庭院居住者其暴露于过敏原的危险较高。
监测PM2.5浓度发现,厨房和卧室的浓度高于室外,主要来源可能是煤炉燃烧、吸烟等[20-21]。中老年人急性呼吸道症状与可吸入颗粒物的浓度相关,家中高浓度的可吸入颗粒物或吸烟均与肺功能降低有关[22]。室内PM2.5浓度均超过国家标准,冬季室内PM2.5浓度偏高可能与窗户关闭、室内空气流通不足有关,也可能与遵义冬天空气相对干燥有关。PM 2.5浓度增加对机体心肺疾病发病率存在明显影响,大气PM 2.5对数浓度每增加1个单位,呼吸系统症状出现的危险性增加1.79倍[23]。相关分析结果表明,冬季室内PM2.5浓度与FEV1/FVC呈负相关,成人的可逆性气流受限及慢性呼吸道症状与室内高浓度细颗粒物暴露有关。高浓度的PM2.5刺激肺组织中炎症细胞释放组胺、白三烯等介质,导致气道反应性升高,通气功能降低
本研究控制了年龄、性别、BMI、同卧室居住人数、童年哮喘疾病史等影响,并将室内环境危险因素与成人肺功进行相关性分析,直接将室内污染对肺功能影响表示出来,但也有局限性:一是横断面研究限制因果推论,如未对过去暴露于室内危险因素而最近改善室内环境的情况进行分析;二是因条件限制未对调查对象进行长期的健康跟踪,只进行了短期调查。
本研究调查表明,室内环境危险因素主要包括室内燃煤,烹饪油烟,室内过敏源,蟑螂、老鼠的存在,吸烟等,目前中国主要对吸烟制定了相对的防治措施,其他危险因素认知情况较低,需有相对的公共措施和政策进行防治。
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