邢台市大气污染物对慢性阻塞性肺疾病急性加重的影响

张阳,焦雨佼,王胜云,巩翠珂,段玉玲,睢歆（河北省邢台市人民医院,河北 邢台 054001）

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是呼吸系统常见病，具有患病率高、死亡风险大、社会经济负担重等特点，日趋成为中国甚至全球重要的公共卫生问题。慢性阻塞性肺疾病急性加重（acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease，AECOPD）导致肺功能加速恶化，占整个疾病治疗过程中一半以上治疗花费，约占总体花费的58%[1]，且AECOPD是导致患者死亡的最重要因素。近年来，大气污染对慢性阻塞性肺疾病患者健康的威胁越来越受到人们的关注。有Meta分析表明大气污染会增加慢性阻塞性肺疾病急诊就诊人次、住院风险和死亡风险[2-3]。邢台市地处我国华北平原中部，四季分明，年内温差大，系全国大气污染最严重的城市之一。本研究通过回顾性调查2015年1月-2018年12月邢台市人民医院AECOPD患者入院情况，及大气污染数据，探讨大气污染成分及浓度对AECOPD的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象 2015年1月-2018年12月邢台市人民医院收治的AECOPD患者3758例，其中男性患者2829例，女性患者929例。COPD诊断标准参照中华医学会呼吸病学分会制定的《慢性阻塞性肺疾病诊治指南（2013年修订版）》[4]。应用支气管舒张剂后肺功能第一秒用力呼气容积与用力肺活量的比值（FEV1/FVC）＜70%，并除外其他可能引起慢性咳嗽、咳痰及呼吸困难的疾病及支气管哮喘患者。

图2 2015年-2018年每月PM10浓度变化趋势

图3 2015年-2018年每月SO2浓度变化趋势

图4 2015年-2018年每月NO2浓度变化趋势

1.2 大气污染资料 大气污染资料来源于中国空气质量在线监测分析平台，记录2015年1月-2018年12月邢台市大气污染物的监测数据，主要包含6种大气污染物：二氧化氮（NO2），二氧化硫（SO2），细颗粒物（PM2.5），可吸入颗粒物（PM10），臭氧（O3）及一氧化碳（CO）。

1.3 统计学方法 研究数据使用SPSS23.0进行统计分析，P＜0.05表示有统计学意义。

2 结果

2.1 AECOPD患者基本特征 共纳入3758例AECOPD患者，其中男性患者2829例（75.3%）、女性患者929例（24.7%），男性患者明显多于女性患者，男女比例3∶1。65岁以上患者2921例（77.7%），65岁以下患者837例（22.3%），老年患者居多，是青中年患者的3.5倍。住院人次呈现明显季节性，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%）明显高于夏、秋季（6月-11月）（38.4%）。见表1。2.2 大气污染状况基本特征 邢台市2015年1月-2018年12月6种大气污染物：PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3及CO浓度变化趋势见图1-图6。由图1-图5可知，PM2.5、PM10、SO2、NO2及CO浓度变化趋势相似，即每年11月浓度开始明显升高，至次年3月浓度开始下降。O3浓度变化趋势与上述5种污染物浓度变化趋势恰好相反，即11月份浓度开始下降，至次年3月份浓度再次开始升高。

表1 AECOPD患者基本特征

图1 2015年-2018年每月PM2.5浓度变化趋势

图5 2015年-2018年每月CO浓度变化趋势

图6 2015年-2018年每月O3浓度变化趋势

2.3 大气污染与AECOPD入院人次的相关性 2015年1月-2018年12月，AECOPD入院人次与大气污染物相关性分析，见表2。SO2、CO、PM2.5、PM10、NO2均与AECOPD入院人次呈正相关，相关系数分别为0.397、0.377、0.611、0.496、0.324，差异均有统计学意义（P＜0.05）。O3与AECOPD入院人次呈负相关，相关系数为-0.295，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 2015年-2018年邢台市大气污染物与AECOPD入院人次Pearson相关分析

由于6种大气污染物成分之间有共线性，故采用岭回归分析，对6种大气污染物浓度与AECOPD患者入院情况进行分析，如表3，图7。K值取0.8时，岭回归结果显示，SO2、CO对AECOPD入院人次有显著影响，系数分别为0.260，0.134，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表3 2015年-2018年邢台市大气污染物与AECOPD入院人次岭回归分析

图7 岭迹图

3 讨论

邢台市供暖期（11月15日至次年3月15日）与非供暖期（同年3月16日至11月14日）大气污染物浓度差异显著，供暖期燃煤明显增多，燃煤过程会产生大量烟尘，及NOX，SO2，CO，CO2，有机化合物等。且邢台冬季受气温、气流等影响，污染物扩散速度减慢，综合导致冬季大气污染加重。非供暖期降水多，空气污染物扩散流动迅速。供暖期PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO浓度明显高于非供暖期。这与既往研究[5]一致，即大气污染物会随着季节不断变化，与气温、相对湿度、气压、风速等有关，因此对肺泡的损伤程度和机制也会产生相应变化[6-7]。Qiu[8]等人研究发现，在凉爽的季节和低湿度环境下，空气污染产生的危害效应会增强。

AECOPD患者入院人次亦有明显季节分布特征，冬季和春季是全年气温最低时段，气温降低会导致慢阻肺患者病情急性加重，冷空气可导致气道痉挛，气道阻塞进一步加重。慢阻肺患者因持续存在的慢性炎症及气管壁周围血管床减少，影响气道吸入气体的气温调节功能，使其吸入空气温度增加幅度低于非慢阻肺患者。同时低温可直接刺激激活细胞因子导致呼吸道炎症改变。此外，低温还会导致外周血管收缩，血液分流，导致肺通气血流比例失调。

人体处于污染的大气环境中时，空气中的颗粒物（PM）、氮氧化物（NOX）和硫化物可经过呼吸道进入人体，损害人体呼吸系统防御机制，尤其是患有呼吸道疾病的人群及老年人。大气污染对其健康的影响更加显著。既往研究表明，进入呼吸道的有害气体及颗粒可通过氧化应激等反应形成氧化产物，进一步加重气道慢性炎症，从而增加气道高反应性，导致气流受限程度进一步恶化。这些有害气体及颗粒还会破坏免疫系统，增加细菌、病毒等感染风险，引起呼吸道症状及全身症状加重，即AECOPD。

本研究显示，大气污染物SO2、CO对AECOPD影响最为显著，与既往研究结果有所不同，可能是由于大气污染物具有较强的地区异质性，与研究地点大气污染水平、当地人口对大气污染的易感性以及大气污染物成分存在差异的影响较大。此外，COPD是一种全身疾病，还受到吸烟、感染、肺功能状态等的影响。本研究具有一定程度的局限性，选择的地区和医院比较单一，结果不一定完全代表邢台市所有情况；另一方面，本研究用室外大气污染水平不能完全代替个体暴露，还应考虑患者自身一半情况及合并症、室内空气污染等多种因素对呼吸系统疾病的影响，因此有关大气污染与AECOPD的关系仍需进一步研究。