空气污染是由能够改变空气自然特性的物质对环境造成的污染。燃料、机动车、工业设备等是空气污染的常见来源。空气污染物包括碳氧化合物、氮氧化合物、臭氧等。颗粒物是空气污染的常见代用指标,颗粒物按直径大小分为PM10(直径≤10μm)、PM2.5(≤2.5μm)和超细颗粒(UFP,0.1μm)。PM2.5颗粒物、超细颗粒由于体积小,反应表面积大,并且可渗透至肺泡深处及渗入血液,可带来更强的危害性。
工业化带来的空气污染(来源:图虫创意)
据悉,空气污染是全球健康的首要环境危险因素,也是导致全球死亡的第四大危险因素。根据全球疾病负担(GBD)估算,全球有万死亡人数可直接归因于环境污染,两种主要形式的空气污染包括PM2.5环境颗粒物污染,以及使用固体燃料烹饪造成的家庭空气污染,是导致心血管疾病(CVD)的主要危险因素[1]。
空气污染的心血管效应
1、心血管死亡[2]
有学者综合34项研究发现,短期PM2.5暴露使急性心肌梗死的相对风险增加,每10mg/m3暴露风险增加2.5%(RR1.;95%CI:1.-1.)。尽管相对风险不大,但影响数亿人。
美国国立卫生研究院-AARP队列(N=,)数据显示,尽管PM2.5水平较低(10-13mg/m3),但长期暴露可使心血管死亡率增加10%(每10mg/m3)。多项来自中国的研究表明,PM2.5水平较高与急性CVD死亡率增加相关。
纳入59项研究的荟萃分析显示,PM2.5每增加10mg/m3与心血管死亡率的绝对值增加0.63%相关,即使PM2.5在39-mg/m3范围内也是如此。
空气污染与CVD之间可见的反应轴[3]
2、高血压
有研究显示,环境PM2.5暴露增加与接下来几天的收缩压和舒张压升高有关,PM2.5暴露每增加10mg/m3,收缩压或舒张压升高1-3mmHg。多项研究表明,长期暴露与血压慢性升高有关,且高血压的患病率或发病率会升高。重要的是,降低空气污染暴露后,血压可快速下降,进一步证实了吸入空气颗粒对血压的直接影响。
3、动脉粥样硬化
接触空气污染物浓度越高,斑块进展或新发斑块形成风险越高,对动脉血管可造成一定的损伤。
印度CHAI研究显示空气污染与颈动脉内膜中层厚度呈正相关,且存在性别差异[4]。包含名对象的一项大型研究显示,长期接触PM2.5颗粒物和二氧化氮与动脉钙化积分的严重程度呈独立关联,在男性老年糖尿病病人中关联度更强。
PM2.5与动脉粥样硬化发生有关[4]
4、急性心肌梗死
既往有研究显示接触稀释柴油废气可使血栓形成增加,从而将空气污染与急性心肌梗死联系起来。
有学者发现长期接触PM2.5颗粒物、臭氧与急性心肌梗死的发病率增加有关,且未发现PM2.5浓度阈值,即使在很低的浓度仍对健康有不良影响。长期和短期接触PM2.5颗粒物可增加斑块易损性,使动脉粥样硬化小鼠血管斑块面积更大,数量更多,斑块更不稳定,更易发生急性心肌梗死。
5、心律失常
有荟萃分析发现心律失常住院率和死亡率与PM2.5颗粒物升高相关,且与亚洲人群的联系更加紧密。
空气污染暴露会诱发房颤。年对4项观察性研究进行的荟萃分析纳入了名参与者,PM2.5每升高10mg/m3,人口归因的房颤风险增加0.89%(95%CI:0.20%-1.57%)。尽管证据有限,但先前已经证实,暴露于空气污染会导致室性心律失常风险增加[5]。
6、心力衰竭
心力衰竭作为各种CVD的终末期,预后较差。长期接触空气污染颗粒物与充血性心力衰竭发病率增加有关,存在超线性关系,即使在较低浓度的PM2.5环境,浓度改变对健康的影响也有明显差异。动物实验显示短期接触PM2.5颗粒物严重加重了左心衰竭小鼠血管重塑和右室肥大,可影响心力衰竭的进展,影响CVD的预后。
空气污染与CVD有关的证据区[2]
空气污染影响心血管健康的可能机制
炎症反应贯穿于多种心血管疾病始终,与心血管疾病发生、发展密切相关。有荟萃分析显示,接触空气污染颗粒物与循环中C反应蛋白升高有关,长期接触空气污染物与C反应蛋白关系更为密切,体内炎性介质增多可能提示炎症反应参与空气污染损害心血管健康的过程。
一项整合13项健康研究的系统回顾研究发现,在高空气污染物环境锻炼会增加呼吸和全身炎症反应的标记,可损害血管功能和增加动脉压。接触柴油废气污染物可引起炎性介质的急剧升高,颗粒污染物进入肺部后可引起肺内炎症细胞活化,并且巨噬细胞吞噬颗粒物引起炎性介质产生,引发局部、全身炎症反应,最终作用于血管,引起心血管损害[6]。
还有科学研究指出,氧化应激、自主神经系统功能障碍以及肠道微生物都有可能是空气污染物影响心血管健康的可能机制。
PM2.5导致心血管事件可能的生物学途径
我们如何避免空气污染带来的心血管效应?
有学者建议,使用便携式空气过滤器可以将室内PM2.5水平下降至50%,可改善许多的替代终点,包括血压、胰岛素敏感性、炎症标志物、应激激素和代谢组学特征。
然而,所有的个人保护策略都缺乏证据,从而证实其减少了临床心血管事件。他汀和膳食等干预措施或能够减少空气污染对替代终点的影响。运动可以减轻空气污染的不良影响,但运动过程中过量吸入污染物可能会掩盖任何保护性益处。
减少空气污染的个人与公共措施
减少接触、天然抗氧化剂、增加绿化等可能成为预防和管理世界污染地区健康问题的治疗剂。了解空气污染影响心血管疾病的可能机制才能为预防心血管疾病提供策略,但目前空气污染影响心血管健康的机制尚不完善,需要进一步的探索。
参考资料:
[1]RothGA,MensahGA,JohnsonCO,AddoloratoG,AmmiratiE,BaddourLM,BarengoNC,BeatonAZ,BenjaminEJ,BenzigerCP,etal.GlobalBurdenofCardiovascularDiseasesandRiskFactors,-:UpdateFromtheGBDStudy.JAmCollCardiol.,76(25):-.
[2]RajagopalanS,Al-KindiSG,andBrookRD.AirPollutionandCardiovascularDisease:JACCState-of-the-ArtReview.JAmCollCardiol.,72(17):-.
[3]AbohashemS,OsborneMT,DarT,NaddafN,AbbasiT,GhoneemA,RadfarA,PatrichT,OberfeldB,TungB,etal.Aleucopoietic-arterialaxisunderlyingthelinkbetweenambientairpollutionandcardiovasculardiseaseinhumans.EuropeanHeartJournal..
[4]RanzaniOT,MilàC,SanchezM,BhogadiS,KulkarniB,BalakrishnanK,SambandamS,SunyerJ,MarshallJD,KinraS,etal.Associationbetweenambientandhouseholdairpollutionwithcarotidintima-mediathicknessinperi-urbanSouthIndia:CHAI-Project.IntJEpidemiol.,49(1):69-79.
[5]ShaoQ,LiuT,KorantzopoulosP,ZhangZ,ZhaoJ,andLiG.Associationbetweenairpollutionanddevelopmentofatrialfibrillation:Ameta-analysisofobservationalstudies.HeartandLung:JournalofAcuteandCriticalCare.,45(6):-.
[6]梁悦and刘达瑾.空气污染与心血管疾病相关性的研究进展.中西医结合心脑血管病杂志.,18(23):-.
来源:健康界
作者:林怡婷
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