邢臺(tái)市大氣污染物對(duì)慢性阻塞性肺疾病急性加重的影響

張陽,焦雨佼,王勝云,鞏翠珂,段玉玲,睢歆（河北省邢臺(tái)市人民醫(yī)院,河北 邢臺(tái) 054001）

慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）是呼吸系統(tǒng)常見病，具有患病率高、死亡風(fēng)險(xiǎn)大、社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重等特點(diǎn)，日趨成為中國甚至全球重要的公共衛(wèi)生問題。慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）導(dǎo)致肺功能加速惡化，占整個(gè)疾病治療過程中一半以上治療花費(fèi)，約占總體花費(fèi)的58%[1]，且AECOPD是導(dǎo)致患者死亡的最重要因素。近年來，大氣污染對(duì)慢性阻塞性肺疾病患者健康的威脅越來越受到人們的關(guān)注。有Meta分析表明大氣污染會(huì)增加慢性阻塞性肺疾病急診就診人次、住院風(fēng)險(xiǎn)和死亡風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。邢臺(tái)市地處我國華北平原中部，四季分明，年內(nèi)溫差大，系全國大氣污染最嚴(yán)重的城市之一。本研究通過回顧性調(diào)查2015年1月-2018年12月邢臺(tái)市人民醫(yī)院AECOPD患者入院情況，及大氣污染數(shù)據(jù)，探討大氣污染成分及濃度對(duì)AECOPD的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 2015年1月-2018年12月邢臺(tái)市人民醫(yī)院收治的AECOPD患者3758例，其中男性患者2829例，女性患者929例。COPD診斷標(biāo)準(zhǔn)參照中華醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)制定的《慢性阻塞性肺疾病診治指南（2013年修訂版）》[4]。應(yīng)用支氣管舒張劑后肺功能第一秒用力呼氣容積與用力肺活量的比值（FEV1/FVC）＜70%，并除外其他可能引起慢性咳嗽、咳痰及呼吸困難的疾病及支氣管哮喘患者。

圖2 2015年-2018年每月PM10濃度變化趨勢(shì)

圖3 2015年-2018年每月SO2濃度變化趨勢(shì)

圖4 2015年-2018年每月NO2濃度變化趨勢(shì)

1.2 大氣污染資料 大氣污染資料來源于中國空氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)分析平臺(tái)，記錄2015年1月-2018年12月邢臺(tái)市大氣污染物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，主要包含6種大氣污染物：二氧化氮（NO2），二氧化硫（SO2），細(xì)顆粒物（PM2.5），可吸入顆粒物（PM10），臭氧（O3）及一氧化碳（CO）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 研究數(shù)據(jù)使用SPSS23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 AECOPD患者基本特征 共納入3758例AECOPD患者，其中男性患者2829例（75.3%）、女性患者929例（24.7%），男性患者明顯多于女性患者，男女比例3∶1。65歲以上患者2921例（77.7%），65歲以下患者837例（22.3%），老年患者居多，是青中年患者的3.5倍。住院人次呈現(xiàn)明顯季節(jié)性，即冬季（12月、次年1月、2月）和春季（3月、4月、5月）住院人次（61.6%）明顯高于夏、秋季（6月-11月）（38.4%）。見表1。2.2 大氣污染狀況基本特征 邢臺(tái)市2015年1月-2018年12月6種大氣污染物：PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3及CO濃度變化趨勢(shì)見圖1-圖6。由圖1-圖5可知，PM2.5、PM10、SO2、NO2及CO濃度變化趨勢(shì)相似，即每年11月濃度開始明顯升高，至次年3月濃度開始下降。O3濃度變化趨勢(shì)與上述5種污染物濃度變化趨勢(shì)恰好相反，即11月份濃度開始下降，至次年3月份濃度再次開始升高。

表1 AECOPD患者基本特征

圖1 2015年-2018年每月PM2.5濃度變化趨勢(shì)

圖5 2015年-2018年每月CO濃度變化趨勢(shì)

圖6 2015年-2018年每月O3濃度變化趨勢(shì)

2.3 大氣污染與AECOPD入院人次的相關(guān)性 2015年1月-2018年12月，AECOPD入院人次與大氣污染物相關(guān)性分析，見表2。SO2、CO、PM2.5、PM10、NO2均與AECOPD入院人次呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.397、0.377、0.611、0.496、0.324，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。O3與AECOPD入院人次呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.295，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表2 2015年-2018年邢臺(tái)市大氣污染物與AECOPD入院人次Pearson相關(guān)分析

由于6種大氣污染物成分之間有共線性，故采用嶺回歸分析，對(duì)6種大氣污染物濃度與AECOPD患者入院情況進(jìn)行分析，如表3，圖7。K值取0.8時(shí)，嶺回歸結(jié)果顯示，SO2、CO對(duì)AECOPD入院人次有顯著影響，系數(shù)分別為0.260，0.134，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

表3 2015年-2018年邢臺(tái)市大氣污染物與AECOPD入院人次嶺回歸分析

圖7 嶺跡圖

3 討論

邢臺(tái)市供暖期（11月15日至次年3月15日）與非供暖期（同年3月16日至11月14日）大氣污染物濃度差異顯著，供暖期燃煤明顯增多，燃煤過程會(huì)產(chǎn)生大量煙塵，及NOX，SO2，CO，CO2，有機(jī)化合物等。且邢臺(tái)冬季受氣溫、氣流等影響，污染物擴(kuò)散速度減慢，綜合導(dǎo)致冬季大氣污染加重。非供暖期降水多，空氣污染物擴(kuò)散流動(dòng)迅速。供暖期PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO濃度明顯高于非供暖期。這與既往研究[5]一致，即大氣污染物會(huì)隨著季節(jié)不斷變化，與氣溫、相對(duì)濕度、氣壓、風(fēng)速等有關(guān)，因此對(duì)肺泡的損傷程度和機(jī)制也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化[6-7]。Qiu[8]等人研究發(fā)現(xiàn)，在涼爽的季節(jié)和低濕度環(huán)境下，空氣污染產(chǎn)生的危害效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)。

AECOPD患者入院人次亦有明顯季節(jié)分布特征，冬季和春季是全年氣溫最低時(shí)段，氣溫降低會(huì)導(dǎo)致慢阻肺患者病情急性加重，冷空氣可導(dǎo)致氣道痙攣，氣道阻塞進(jìn)一步加重。慢阻肺患者因持續(xù)存在的慢性炎癥及氣管壁周圍血管床減少，影響氣道吸入氣體的氣溫調(diào)節(jié)功能，使其吸入空氣溫度增加幅度低于非慢阻肺患者。同時(shí)低溫可直接刺激激活細(xì)胞因子導(dǎo)致呼吸道炎癥改變。此外，低溫還會(huì)導(dǎo)致外周血管收縮，血液分流，導(dǎo)致肺通氣血流比例失調(diào)。

人體處于污染的大氣環(huán)境中時(shí)，空氣中的顆粒物（PM）、氮氧化物（NOX）和硫化物可經(jīng)過呼吸道進(jìn)入人體，損害人體呼吸系統(tǒng)防御機(jī)制，尤其是患有呼吸道疾病的人群及老年人。大氣污染對(duì)其健康的影響更加顯著。既往研究表明，進(jìn)入呼吸道的有害氣體及顆?？赏ㄟ^氧化應(yīng)激等反應(yīng)形成氧化產(chǎn)物，進(jìn)一步加重氣道慢性炎癥，從而增加氣道高反應(yīng)性，導(dǎo)致氣流受限程度進(jìn)一步惡化。這些有害氣體及顆粒還會(huì)破壞免疫系統(tǒng)，增加細(xì)菌、病毒等感染風(fēng)險(xiǎn)，引起呼吸道癥狀及全身癥狀加重，即AECOPD。

本研究顯示，大氣污染物SO2、CO對(duì)AECOPD影響最為顯著，與既往研究結(jié)果有所不同，可能是由于大氣污染物具有較強(qiáng)的地區(qū)異質(zhì)性，與研究地點(diǎn)大氣污染水平、當(dāng)?shù)厝丝趯?duì)大氣污染的易感性以及大氣污染物成分存在差異的影響較大。此外，COPD是一種全身疾病，還受到吸煙、感染、肺功能狀態(tài)等的影響。本研究具有一定程度的局限性，選擇的地區(qū)和醫(yī)院比較單一，結(jié)果不一定完全代表邢臺(tái)市所有情況；另一方面，本研究用室外大氣污染水平不能完全代替?zhèn)€體暴露，還應(yīng)考慮患者自身一半情況及合并癥、室內(nèi)空氣污染等多種因素對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的影響，因此有關(guān)大氣污染與AECOPD的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。