上海市崇明岛不同程度生物燃料的使用与慢性阻塞性肺疾病及肺功能的相关性分析

李刚 袁翠堂 罗勇 沈礼娟

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一种常见病、多发病，尤其在发展中国家，已与高血压、糖尿病一起构成慢性疾病的重大疾病负担[1-2]。上海市崇明区作为郊区，岛屿文化与地理位置具有独特性，且由于其生态岛的定位，岛上无大型工业企业，故职业暴露者甚少，经济发展相对落后，农业是崇明岛的一项重要产业，且仍保留有较大范围传统的使用生物燃料(主要包括稻草、木材、桔梗等)烹饪的情况。GOLG-REPORT-2021在颗粒物暴露方面指出，生物燃料的使用与慢阻肺的相关性仍需要更多的研究资料[3]。本研究组前期已经分析过上海市崇明岛慢阻肺的患病情况及危险因素分析，初步发现生物燃料使用与慢阻肺的相关性[4]，且崇明岛为生态岛，无大型污染企业，前期研究已发现存在职业暴露情况者甚少[4]。故本次将深入探讨崇明岛居民不同程度的生物燃料使用与慢阻肺的相关性及对肺功能的影响，进一步推进崇明岛慢阻肺的防治，同时为生态岛的建设提供一定的依据。

资料与方法

一、调查对象

随机抽取崇明岛10个社区或小区和10个自然村进行单纯随机整群抽样，共有3842例应答[4]，从中筛选出有生物燃料使用史的居民，根据其生物燃料的每日使用频次及使用年限进行分组。同时剔除其中具有主动吸烟、被动吸烟及有职业粉尘暴露史的居民，以及目前存在急性期呼吸道感染的居民。

二、调查方法

采用统一问卷调查，内容包括一般情况、生物燃料使用情况、主动吸烟与被动吸烟情况等，并进行肺通气功能检查(意大利COSMED Pony FX)，包括第一秒钟用力呼气容积(Forced expiratory volume in one second, FEV1)、用力肺活量(Forced vital capacity, FVC)等，并以吸入支气管扩张剂后第1 秒用力呼气容积/用力肺活量(FEV1/FVC)<70%作为诊断慢阻肺的标准。

三、统计学处理

结 果

一、基本情况比较

本次调查崇明岛，共调查3842例，慢阻肺患者共378例，总患病率为9.8%，其中共有1673例存在使用生物燃料的情况[4]，占43.5%，剔除存在主动、被动吸烟、有职业粉尘接触史，以及目前存在急性期呼吸道感染的居民后，总计1492例。符合慢阻肺标准的共有169例，患病率为11.3%。分析发现使用生物燃料的人群慢阻肺患病率与总体患病率统计学并无明显差异(χ2= 2.59，P>0.05)(表1)。其中男性501例，慢阻肺患者51例，女性991例，慢阻肺患者118例，分析发现，男女患病率并无差异(见表2)。

表1 生物燃料使用人群慢阻肺的患病率与总体患病率情况

表2 生物燃料使用者性别情况分析

二、各年龄段的慢阻肺患病率的比较

将本次所调查的使用生物燃料的居民，按不同年龄段进行分组，经研究发现，随着年龄的增大，慢阻肺的患病率逐渐增加(见表3)。

表3 生物燃料使用人群不同年龄段的患病情况

三、与主动吸烟及被动吸烟人群情况比较

崇明岛居民中主动吸烟者共有1133例，占63.0%，慢阻肺患者中有143例吸烟，占慢阻肺患者54.8%；主动吸烟人群慢阻肺患病率12.6%，研究表明，主动吸烟人群慢阻肺患病率与使用生物燃料人群的患病率无统计学差异(P>0.05)(表4)。而崇明岛被动吸烟者共有665例，其中慢阻肺患者66例，患病率为9.9%，与使用生物燃料人群的患病率无统计学差异(P>0.05)(见表4)。

表4 生物燃料使用人群分别与主动、被动吸烟人群慢阻肺的患病率情况

四、 不同程度生物燃料使用情况与慢阻肺的相关性比较

崇明岛1492例存在生物燃料使用史的人群中，其使用频率及使用年限各不相同，因此根据其不同使用情况，进行相应分组，从而进行比较分析。本研究从每日使用生物燃料的频次及总共使用生物燃料的年限进行分组。发现每日使用1次的人群共有593例，其中慢阻肺患者44例，非慢阻肺患者549例，慢阻肺患病率为7.4%；每日使用2次的人群共有515例，其中慢阻肺患者58例，非慢阻肺患者457例，慢阻肺患病率为11.3%；每日使用3次的人群共有384例，其中慢阻肺患者67例，非慢阻肺患者317例，慢阻肺患病率为17.5%。通过分析发现，各组间慢阻肺患病率的比较有统计学意义(χ2=23.34，P<0.01)(见表5)，生物燃料使用频次越高，慢阻肺的患病率越高。而将该人群按生物燃料使用年限分组发现，使用小于5年的人群有743例，其中慢阻肺患者61例，非慢阻肺患者682例，慢阻肺患病率为8.2%；使用年限在5至10年的人群共有553例，其中慢阻肺患者75例，非慢阻肺患者478例，慢阻肺患病率为13.6%；而使用年限大于10年的人群共计196例，其中慢阻肺患者33例，非慢阻肺患者163例，慢阻肺患病率为16.8%。通过分析发现，各组间慢阻肺患病率的比较有统计学意义(χ2=15.86，P<0.01)(见表6)，使用年限越长，慢阻肺患病率越高。

表5 生物燃料每日不同使用频次的情况分析

表6 生物燃料不同使用年限的情况分析

五、 不同程度生物燃料使用的人群的肺功能情况

在调查的使用生物燃料的人群中，仍分别按每日使用频次及使用年限分组后，比较各组间FEV1、FVC的变化发现，随着每日生物燃料使用频次升高，FEV1、FVC呈下降趋势，各组间比较统计学存在差异(P<0.01)；生物燃料使用年限越高，FEV1、FVC也呈下降趋势，各组间比较统计学存在差异(P<0.01)(见表7、8)。

表7 生物燃料每日不同使用频次人群肺功能指标的情况

表8 生物燃料不同使用年限人群肺功能指标的情况

讨 论

研究结果发现，崇明岛使用生物燃料主要以烹饪为主，所研究人群中，以女性占绝大多数，不同性别的使用者中，慢阻肺的患病率并没有差异。但是随着年龄的增加，慢阻肺的患病率随之增加，存在明显的统计学差异。慢阻肺患病率与主动吸烟、被动吸烟人群的慢阻肺患病率，统计学无明显差异，但其患病率是明显高于总体患病率的。目前吸烟作为已知的、比较公认的慢阻肺主要危险因素[5]，已被大众所接受，因此戒烟已在较大范围内被人所接受。我国有近40%的慢阻肺患者为非吸烟者，同时仅有不到20%的吸烟者发展为慢阻肺患者，但也有约20%慢阻肺患者终生不吸烟[6]。在钟南山同志早期的研究中，已发现使用生物燃料已成为慢阻肺独立的危险因素[7]。而关于生物燃料使用人群较深入的研究相对较少，可能与目前社会进步及城市化进程有关。但在农业发达的地区，生物燃料的使用仍较为普遍，包括烹饪、采暖。而崇明岛作为生态岛，农业较发达，经济相对落后，仍存在较为普遍的使用生物燃料烹饪的情况。通过本研究分析发现，使用生物燃料的人群慢阻肺患病率是高于总体调查人群的，但统计学上差异不明显；每日不同频次使用生物燃料的人群中，慢阻肺患病率也是不同的，使用频次越高，慢阻肺患病率越高；同时随着生物燃料使用年限的增高，慢阻肺的患病率也随之升高，两种情况均存在明显的统计学差异。同时各组人群的肺功能主要指标(FEV1、FVC)也随着使用频次及年限的增加而呈现下降趋势。分析其中原因，崇明岛的人口结构老龄化明显，年轻人多外出到市区求学或工作，老年人留守，而老年人健康意识薄弱，仍保留有使用生物燃料烹饪的陋习，往往通风条件差，且尚未引起足够的重视。

祁春雷等研究发现[8]具有生物燃料暴露史的患者，气管镜下见支气管黏膜炭末沉着，同时伴有黏膜增生、肥厚，相应部位不同程度气管狭窄、闭塞。而家庭使用生物燃料常常以土灶为主，往往燃烧不充分，燃烧时产生多种有害物质，长期暴露在燃烧生物燃料产生的烟雾中，可造成气道内细胞损害，引起气道炎症反应。有研究结果表明气道长期持续性的炎症反复发作与修复，最终导致气道结构重塑，气道结构重塑最终导致支气管腔狭窄，肺气肿形成和进行性气流阻力增加[9]。这也与本次研究结果发现随着生物燃料使用频次及年限的增加，慢阻肺患病率也随之增加的结果相一致。而生物燃料燃烧产生的烟雾危害远不止于此，其成分复杂，有研究表明，苯并芘可导致 p53 基因突变[10]，而生物燃料燃烧产物中往往存在此物质，长期吸入可能会同时导致肺癌的发病率升高。

上海市崇明区为郊区，岛屿文化独特，上海十三五规划提出将其打造为世界级生态岛。目前随着隧桥开通，交通便利，市政府对医疗卫生的投入和管理加强，健康宣传的增加，百姓的卫生保健意识逐年增强。且近年来崇明政府已广泛开展清除土灶政策，鼓励群众拆除土灶，减少生物燃料的使用，以改善空气质量，目前已初见成效，但尚未根除。而这一政策这在一定程度上与慢阻肺的防治是一致的。通过本研究发现生物燃料每日不同使用频次及年限与慢阻肺患病率是存在明显统计学意义的，使用频次越高、使用年限越久，慢阻肺的患病率越高。希望通过本研究使崇明岛居民更加充分地认识使用生物燃料的危害，进一步推进崇明岛慢阻肺的防治工作；同时也希望为崇明岛建设世界级生态岛提供一定的理论依据。