任蕾，張蓉芳,，那飛揚(yáng)，秦夢(mèng)瑤

1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床學(xué)院，甘肅蘭州 730000；2.甘肅省婦幼保健院過敏反應(yīng)科，甘肅蘭州 730000

隨著城市化進(jìn)程持續(xù)加快，由工業(yè)、交通、生產(chǎn)生活等方式產(chǎn)生的空氣污染物臭氧（ozone,O3）、二氧化氮（nitrogen dioxide,NO2）、一氧化碳（carbon monoxide,CO）、二氧化硫（sulfur dioxide,SO2）、細(xì)顆粒物（fine particulate matter,PM2.5）、可吸入顆粒（inhalable particulate matter,PM10）等已成為誘發(fā)兒童呼吸系統(tǒng)疾病的主要因素。大量流行病學(xué)研究表明兒童O3、NO2、CO、SO2、PM2.5 和PM10 暴露與其哮喘惡化，門急診就診及住院率上升顯著相關(guān)[1-4]。近期薈萃分析也發(fā)現(xiàn)，城市兒童哮喘發(fā)病率與空氣污染之間具有顯著關(guān)聯(lián)性[5]。兒童由于呼吸系統(tǒng)尚未發(fā)育完善，對(duì)各類空氣污染物的抵御能力更弱，暴露后更易加重其肺炎、哮喘等呼吸疾病的癥狀。了解室外空氣污染對(duì)兒童哮喘的影響用以防治兒童哮喘十分重要。

本文基于各類室外空氣污染物對(duì)兒童哮喘發(fā)病、加重及預(yù)后影響研究的最新數(shù)據(jù)，分析空氣污染物對(duì)兒童哮喘控制、藥物使用、門急診就診、加重、住院及死亡的影響。闡明了室外空氣污染對(duì)兒童哮喘的負(fù)面效應(yīng)，幫助醫(yī)生針對(duì)性詢問呼吸道癥狀的可能誘因，為政府部門改善環(huán)境提供依據(jù)。同時(shí)從個(gè)人、社區(qū)、政府3 個(gè)層面提出減少兒童室外空氣污染暴露風(fēng)險(xiǎn)的建議，促進(jìn)全民建立規(guī)避空氣污染暴露風(fēng)險(xiǎn)的意識(shí)，從而降低兒童呼吸道疾病發(fā)生率，保護(hù)兒童的肺部健康。

1 室外空氣污染與哮喘風(fēng)險(xiǎn)的研究現(xiàn)狀

空氣污染在加重兒童哮喘癥狀的同時(shí)，會(huì)引起新發(fā)哮喘。2019 年NO2引發(fā)全球約1 850 萬新發(fā)兒童哮喘病例[6]。歐洲在實(shí)施了世界衛(wèi)生組織對(duì)PM2.5 的空氣質(zhì)量指標(biāo)后，每年可預(yù)防11%的兒童哮喘病例[7]。在加拿大，兒童哮喘發(fā)病率與兒童時(shí)期室外PM2.5 濃度增加有關(guān)，且PM2.5 及其成分聯(lián)合作用比單純PM2.5 作用高24%[8]。在南加州，環(huán)境NO2和PM2.5 濃度下降與哮喘發(fā)病率降低顯著相關(guān)[9]。在國(guó)內(nèi)，大氣PM2.5 濃度每上升10 μg/m3,兒童哮喘住院人數(shù)平均上升7%[10]。但某些前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境暴露與哮喘臨床結(jié)果之間不存在關(guān)聯(lián)性[11]。這可能與暴露水平、研究時(shí)長(zhǎng)及樣本量有關(guān)，需要在未來的研究中進(jìn)一步證實(shí)。

2 室外空氣污染對(duì)兒童哮喘發(fā)展影響的研究現(xiàn)狀

室外空氣污染物組分隨季節(jié)、人類活動(dòng)和氣象事件不斷變化[12]。根據(jù)顆粒大小，污染物可分為氣體和顆粒物（particulate matter,PM）。主要?dú)怏w污染物包括無機(jī)成分，如臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等。

2.1 臭氧

臭氧是氧氣在高壓放電時(shí)在對(duì)流層形成的一種二次污染物[13]。由于其較低的水溶性，會(huì)經(jīng)上呼吸道深入人體肺部造成污染[14]。兒童呼吸頻率較高、氣道狹窄、肺部和免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善，長(zhǎng)時(shí)間暴露戶外或交通污染物濃度較高區(qū)域后，更易接觸到臭氧污染[15]。

人體短期接觸O3可導(dǎo)致哮喘惡化[16]。近期薈萃分析以急診室、住院治療數(shù)據(jù)為衡量指標(biāo)，證實(shí)了短期O3暴露與哮喘急性發(fā)作之間存在關(guān)聯(lián)，并且暖季和環(huán)境O3濃度較高的地區(qū)關(guān)聯(lián)更為顯著[17]。流行病學(xué)研究也發(fā)現(xiàn)，環(huán)境O3濃度升高會(huì)增加哮喘門、急診就診率[18-20]，在南得克薩斯州，O3水平的升高與住院時(shí)間的延長(zhǎng)有關(guān)，并且PM2.5 濃度與5～11 歲兒童住院時(shí)間呈正相關(guān)[21]。但在中國(guó)重慶市并未發(fā)現(xiàn)O3與兒童哮喘發(fā)病的關(guān)聯(lián)性[22]。表明O3暴露對(duì)兒童哮喘發(fā)生、發(fā)展的影響存在地域性差異，與采樣地區(qū)、季節(jié)變化及評(píng)價(jià)暴露時(shí)長(zhǎng)不同有關(guān)[18]。

2.2 二氧化氮

二氧化氮是地面臭氧及PM2.5 的前體，是一種主要交通污染產(chǎn)物[23]，其可引起呼吸道炎癥和重塑。當(dāng)NO2吸入量超過閾值時(shí)，會(huì)深入人體肺部，引發(fā)咳嗽、呼吸困難、支氣管痙攣乃至于肺水腫癥狀。

NO2暴露是新發(fā)哮喘的危險(xiǎn)因素，同時(shí)也是哮喘加重的重要因素。在美國(guó)，NO2暴露引發(fā)了17.6%的兒童哮喘病例[24]。在加拿大，出生時(shí)接觸O3和NO2會(huì)使兒童罹患哮喘的風(fēng)險(xiǎn)增加17%[25]。最新研究表明，哮喘惡化與氮氧化物相關(guān)，其中NO2與哮喘患者急診室就診量呈正相關(guān)，且男性更敏感[26]。同時(shí)，在波蘭西里西亞的研究發(fā)現(xiàn)，日常接觸環(huán)境氮氧化物濃度升高與哮喘患者就診量增加有關(guān)[27]。但近期薈萃分析發(fā)現(xiàn)包括NO2在內(nèi)的空氣污染物與8 歲以下兒童哮喘的患病率并無關(guān)聯(lián)[28]。這可能與NO2濃度及研究人群的地域性差異相關(guān)。

2.3 一氧化碳

化石燃料不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，大氣中CO2濃度過高會(huì)延長(zhǎng)植物揚(yáng)粉期，增加花粉與免疫球蛋白E（immunoglobulin E，IgE）的結(jié)合強(qiáng)度，增加過敏性哮喘發(fā)作率[29]。

在我國(guó)，一項(xiàng)關(guān)于26 個(gè)大型城市的研究中發(fā)現(xiàn)環(huán)境CO 濃度每增加1 mg/m3，同一時(shí)段呼吸道炎癥入院人數(shù)增加4.44%[30]，嬰幼兒哮喘發(fā)作期間，CO 呼出水平顯著高于無癥狀哮喘患者和健康兒童[29]。CO 也與哮喘住院風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，近期廣西研究發(fā)現(xiàn)CO 濃度升高與哮喘住院率升高有顯著相關(guān)性[31]，值得強(qiáng)調(diào)的是，CO 暴露與成人中重度哮喘惡化之間存在關(guān)聯(lián)[OR 值：1.045；95%置信區(qū)間（95%CI）：（1.005～1.086）]，但該關(guān)聯(lián)性在兒童群體中尚未得到證實(shí)[32]?？赡苁且?yàn)閮和彝獗┞稌r(shí)長(zhǎng)較短，未來需要更多大樣本、長(zhǎng)期的隊(duì)列研究證實(shí)。

2.4 二氧化硫

二氧化硫主要來自含硫煤和石油的燃燒。SO2作為一種刺激物，會(huì)深入人體肺部，轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽，并與支氣管表面受體作用使支氣管異常收縮[33]，導(dǎo)致哮喘發(fā)病。

過敏性哮喘患兒對(duì)SO2尤其敏感，SO2濃度每增加10 μg/m3，哮喘患病相對(duì)危險(xiǎn)度增加4.1%[34]。近期研究顯示SO2暴露與兒童哮喘患病率及急性發(fā)作有關(guān)[1]。同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)，SO2暴露與哮喘急診就診及住院有關(guān)[2,4]。一項(xiàng)系統(tǒng)綜述顯示，SO2暴露與0～18 歲兒童中重度哮喘發(fā)作之間存在顯著關(guān)系[OR：1.047；95%CI：（1.009～1.086）][32]。近年來隨著全球向新能源使用逐漸轉(zhuǎn)變，未來SO2暴露值對(duì)兒童哮喘發(fā)病的影響可能會(huì)逐漸降低。

2.5 顆粒物

顆粒物是一種復(fù)雜的異質(zhì)混合物，由自然和人為產(chǎn)生的灰塵、煙塵、煙霧和液滴組成，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)直徑中值可將其分為粗PM10（2.5～10 μm）、細(xì)PM2.5（0.1～2.5 μm）及超細(xì)PM0.1（＜0.1 μm）3 類。

據(jù)估計(jì)，每年P(guān)M2.5 導(dǎo)致約1 600 萬兒童哮喘新發(fā)病例，同時(shí)導(dǎo)致哮喘惡化。美國(guó)費(fèi)城研究表明，PM2.5 濃度升高與兒童哮喘惡化概率增加有關(guān)[35]。近期研究也證實(shí)PM2.5 與哮喘的急診就診率相關(guān)，PM2.5 濃度每四分位數(shù)間距（IQR）增加一次，哮喘急診患兒相應(yīng)增加4.5%[95%CI：（2.2%～6.8%）][36]。在上海，PM10 和PM2.5 水平升高對(duì)兒童哮喘就診有顯著影響，其中PM2.5 對(duì)兒童哮喘就診的影響比PM10 更強(qiáng)、更嚴(yán)重[37-38]，長(zhǎng)期暴露于PM2.5 組分更易增加哮喘患兒住院治療的風(fēng)險(xiǎn)[39]?？偠灾P(guān)于PM2.5 及PM10 會(huì)導(dǎo)致兒童新發(fā)哮喘及哮喘研究已相對(duì)成熟，但關(guān)于PM0.1 與哮喘及呼吸系統(tǒng)相關(guān)性的研究還相對(duì)較少，未來需要更多的研究。

3 室外空氣污染與哮喘結(jié)果

據(jù)統(tǒng)計(jì)，空氣污染每年會(huì)導(dǎo)致約50 萬名5 歲以下兒童和5 萬名5～15 歲兒童死亡。大量研究表明，兒童室外空氣污染物暴露與哮喘結(jié)果之間存在聯(lián)系，包括哮喘控制、哮喘藥物使用、門急診就診、哮喘加重、住院率及住院時(shí)間、死亡等。

一些研究稱即使低于美國(guó)環(huán)境保護(hù)署濃度標(biāo)準(zhǔn)的短期O3暴露，也使哮喘患兒短效β2受體激動(dòng)劑的使用增加[40]。在上海，PM2.5、NO2、SO2和O3濃度每增加10 mg/m3，兒童哮喘就診的相對(duì)危險(xiǎn)度分別增加1.011[95%CI：（1.002～1.021）]、1.030[95%CI：（1.017～1.043）]、1.106[95%CI：（1.041～1.174）]和1.009[95%CI：（1.001～1.017）][41]。在新疆和田，哮喘住院與PM10、PM2.5、CO、NO2、O3濃度呈正相關(guān)[42]。而近期研究發(fā)現(xiàn)，PM 濃度與6 歲以下的兒童哮喘就診相關(guān)性更強(qiáng)[43]，如芝加哥的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，年平均PM2.5 濃度每增加1 μg/m3，0～4 歲兒童因哮喘就診的次數(shù)增加11.6%[44]。室外空氣污染在對(duì)兒童哮喘加重及死亡方面具亦有負(fù)面效應(yīng)，有研究稱短期暴露于PM2.5，NO2和O3會(huì)增加哮喘致死風(fēng)險(xiǎn)[45]，隨著死亡前3 d 患者接觸的PM2.5 和O3暴露的增加，哮喘病死率分別增加了7%和9%[46]。

4 室外空氣污染與哮喘管理

室外空氣污染既是新發(fā)哮喘的引發(fā)因素，也是關(guān)系確診哮喘患兒臨床管理和預(yù)后的決定性因素。尤其是兒童人群，由于其單位體質(zhì)量肺表面積較大，在接觸室外空氣污染后，更易使O3，NO2和PM2.5 等污染物吸入，并沉積在肺部促使哮喘發(fā)病[47]。實(shí)行空氣質(zhì)量改善措施可以在減少哮喘新發(fā)病例的同時(shí)，改善當(dāng)前哮喘患者的臨床管理和預(yù)后。

根據(jù)對(duì)前期研究的總結(jié)分析，現(xiàn)行措施主要包括個(gè)人防護(hù)、社區(qū)和政府干預(yù)，以及對(duì)影響因素的針對(duì)性管控[48]。在個(gè)人防護(hù)方面，教育哮喘患兒父母認(rèn)識(shí)哮喘、避免長(zhǎng)時(shí)間空氣污染物暴露的同時(shí)，按照權(quán)威預(yù)防指南進(jìn)行哮喘控制治療。一項(xiàng)歐洲兒科研究表明，遵守世界衛(wèi)生組織PM2.5 的空氣質(zhì)量指標(biāo)可以預(yù)防11%的哮喘病例，而在NO2和PM2.5 的最低空氣污染水平下，分別可減少23%和33%的兒童哮喘發(fā)病[7]。因此，在空氣污染水平較高時(shí)佩戴口罩，減少機(jī)動(dòng)車出行，增加自行車、步行等低碳出行方式，或者選擇低流量、空間開闊的出行路線，在駕駛時(shí)關(guān)閉車窗，定期維護(hù)汽車空氣過濾和內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)可有效減少空氣污染暴露風(fēng)險(xiǎn)。

在發(fā)展中國(guó)家，生產(chǎn)生活對(duì)一次能源煤炭的依賴性較高，能源生產(chǎn)成為空氣污染排放最嚴(yán)重的活動(dòng)，其中燃煤電廠是空氣污染物的重要來源。因此，政府可通過及時(shí)公布當(dāng)日空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，向普通民眾提供的關(guān)于空氣污染高峰的出行提醒，并提倡民眾在空氣質(zhì)量較差日期減少戶外活動(dòng)等方式進(jìn)行預(yù)防管理。

交通空氣污染物控制在哮喘發(fā)病過程中尤為重要，其排放的PM2.5、NO2增加了兒童哮喘發(fā)病的風(fēng)險(xiǎn)。在亞洲，交通相關(guān)無機(jī)空氣污染物（PM2.5 和NO2）對(duì)兒童哮喘發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響顯著高于歐洲和北美[4-9]?；诖耍块T可以在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和空氣質(zhì)量中做出平衡，監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量、加強(qiáng)健康教育、發(fā)展醫(yī)療保健系統(tǒng)、改善公共交通基礎(chǔ)設(shè)施、加快轉(zhuǎn)變能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)（例如水能、風(fēng)能、太陽能等）以減少空氣污染物的排放，從而改善空氣質(zhì)量，降低兒童哮喘發(fā)病率。

5 結(jié)論

室外空氣污染對(duì)兒童肺部健康產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，是導(dǎo)致兒童哮喘發(fā)病、惡化的主要因素。應(yīng)該重視這種潛在的、易被忽視的暴露風(fēng)險(xiǎn)。明確室外空氣污染造成兒童哮喘發(fā)病及惡化的影響機(jī)制和后果，通過個(gè)人、社區(qū)、政府三級(jí)綜合管理措施，教育父母增強(qiáng)防護(hù)意識(shí)，減少室外污染物的排放，采取更強(qiáng)有力的醫(yī)學(xué)對(duì)策和防護(hù)手段。進(jìn)一步深入研究室外空氣污染物對(duì)兒童新發(fā)哮喘的作用機(jī)制，以期為室外環(huán)境污染管控和兒童哮喘預(yù)后提供思路。