摘要
城市空气污染(主要是颗粒物)急剧增加与短期健康影响(即。慢性阻塞性肺病(COPD)患者的死亡率和住院率)。除了急性影响之外,一个相关的公共卫生和科学问题是,长期暴露在空气污染中与肺功能损害和COPD的发展有多大程度的关联。
少数几项横断面研究显示,在污染更严重的地区,自我报告诊断慢性支气管炎和肺气肿、呼吸困难和粘液分泌过多以及肺功能水平较低的病例有所增加。两项儿童队列研究发现肺功能发育迟缓,唯一一项成人队列研究发现肺功能下降更快。
考虑到横断面研究在分离暴露和影响之间的时间方面的内在局限性,以及队列研究的弱点(即。区域少,随访时间短,只有一次重测,缺乏空气污染测量的个体权重),需要进行新的前瞻性研究。这些调查应在大量地理区域开展,并进行长期随访,以评估长期空气污染对肺功能生长和衰退的影响,以及对慢性阻塞性肺病发病率、病程、严重程度和生存期的影响。
组织学的背景
1952年伦敦大雾期间发生的大多数死亡病例都是支气管炎患者(表1)⇓)1。医生和公共卫生官员得出结论,患有心肺疾病的人最容易受到伦敦雾的影响2。Lawtheret al。3.在1959-60年、1964-65年和1967-68年期间,在伦敦对一系列患有慢性支气管炎的患者进行了随访3.。患者每天在日记中记录他们的症状和药物的变化。与慢性支气管炎恶化有关的是日常空气污染水平的增加,而不是天气。与前几个时期相比,最后一个时期空气污染与日常症状之间的关联程度较低,与较低的黑烟值(平均68µg·m)相一致−3)及没有出现严重空气污染(即。二氧化硫值>500µg·m−3)3.。1968年,Carnowet al。4在芝加哥进行了两项大型小组研究,发现慢性支气管肺疾病患者的个人污染指数与急性疾病(呼吸困难、呼吸困难、咳嗽和痰)之间存在急性关联。
此前在20世纪50年代,英国的研究人员已经证明,空气污染不仅是慢性阻塞性肺病(COPD)患者突然恶化的原因,而且慢性支气管炎(CB)和肺心病的患病率在来自污染严重地区的邮差中似乎比来自其他地区的邮差更高5。后来一项针对普通人群的研究得出了同样的结论6上世纪60年代,一项针对邮递员的新研究发现,在空气污染严重的地区,邮递员的肺功能水平有所下降7。在美国,空气污染较严重的地区,与慢性阻塞性肺病相关的呼吸道疾病的患病率也较高8- - - - - -10和波兰11。荷兰的Van der Lendeet al。12观察1秒用力呼气量(FEV)的下降情况1),通过对相同受试者的重复观察,发现生活在污染严重的地区对FEV的下降速度有独立于吸烟的影响1。然而,20世纪70年代在空气污染程度较低的地区进行的研究并没有观察到与空气污染有关的呼吸道症状或疾病的增加13- - - - - -14人们普遍认为,在《清洁空气法》(Clean air Act)实施后,空气污染水平达到了保证健康的水平。
本文综述了在过去20年里进行的关于空气污染在已存在的慢性阻塞性肺病恶化中的作用的流行病学研究(即。短期效应)以及慢性阻塞性肺病的病因(即。长期效应)颗粒物和气体水平较低,但由于煤炭使用量的减少、交通流量的增加和工业排放的控制,与早期相比,空气污染混合物有所不同。暴露于空气污染后的突发性功能、生物学和临床变化已在实验中得到广泛研究。空气污染的慢性影响的研究在方法上更为复杂,只能通过流行病学研究来进行。毒理学研究和室内研究在这篇综述中没有涉及。
慢性阻塞性肺病的定义
COPD的定义仍然是一个悬而未决的问题15从临床角度来看,主要需求是诊断和治疗16。然而,单一的定义可能不能同样适用于所有目的。从流行病学的角度来看,需要将定义转化为操作标准。因此,使用定量标准,如FEV1,提供了一个有价值的中间表型。
在关于空气污染短期影响的研究中,病例定义基于医生在死亡证明和临床记录中的诊断,以及基于临床和呼吸量标准诊断为COPD的患者自我报告的每日症状和治疗变化。COPD死亡率基于死亡证明中的诊断标签。关于入院的研究依赖于对疾病恶化的诊断。虽然急性加重被认为是慢性阻塞性肺病患者入院的最常见原因,但目前还没有明确的定义,而且研究使用的是医疗记录中的诊断标签。
COPD的自然病程以肺功能进行性、不可逆的下降为特征。在正常情况下,肺功能在20-25岁时达到最大值,随后随着年龄的增长,肺功能缓慢地逐渐下降。COPD的早期阶段可能包括儿童时期肺功能发育不佳或加速衰退17,18。多年来临床疾病的出现是初始肺功能水平(儿童和青少年时期达到的最大值)和青年后下降的结果17,18。因此,当症状出现时,大部分容积和流量能力已经丧失17,18。在遭受呼吸困难和残疾的多年折磨后,许多慢性阻塞性肺病患者死于这种疾病19。尽管大多数COPD吸烟者在早期都经历过慢性分泌亢进,但两者都可能独立发展,粘液分泌亢进和FEV下降1被视为不同的实体17,19。大多数研究表明,粘液高分泌和呼吸道感染与FEV的下降有少量或无关联119,20.。在COPD的中间症状中,与慢性生产性咳嗽相比,呼吸困难是COPD自然史研究中肺功能损失最大的症状19- - - - - -21。
在慢性阻塞性肺病漫长自然病程的不同阶段,已经开展了关于空气污染慢性影响的研究。鉴于症状出现在疾病的后期,本报告只选择了成年期症状的研究。此外,由于区分哮喘和COPD仍然是一个主要困难15,16,本综述排除了哮喘合并COPD的研究。相比之下,它包括了所有年龄段的肺功能研究。FEV1在生活中表现出强烈的个体追踪22对儿童的研究可能表明对肺功能生长的潜在影响,这可能与老年晚期的COPD有关。
空气污染对慢性阻塞性肺疾病患者的短期影响
对空气污染增加与慢性阻塞性肺病患者健康事件增加之间的短期关联模式进行了调查,使用了对总人口呼吸死亡率或慢性阻塞性肺病住院率的汇总时间序列研究(即。测量城市健康事件数量与空气污染物和混合变量(如温度)的日常变化之间的每日变化的研究)以及个别研究,如COPD患者队列的病例交叉研究以及小组研究(即。研究了一组COPD患者的症状和其他恶化标志物的每日变化与城市空气污染的每日变化之间的关系)。
死亡率和住院率的时间序列研究
费城在20世纪70年代末进行的死亡率和空气污染时间序列研究中发现的超额死亡模式与1952年伦敦的情况相似。在普通人群中,与空气颗粒相关的COPD死亡风险增加是全因死亡率增加的三倍23。此外,在污染程度高的日子里发生的心血管死亡中,呼吸系统疾病的死亡原因大幅增加24。这一增长的幅度不能用死亡登记册编码错误造成的偏差来解释。同样,在欧洲近年来进行的关于死亡率的时间序列多中心研究中,如空气污染健康影响方法(APHEA)研究,在因呼吸疾病导致的死亡中,观察到死亡率与空气污染(主要是微粒,但也包括二氧化硫)之间的关联增加最多(相对风险(RR)=1.04;1.2-1.07(黑烟)。心脏病死亡率的RR较低(RR=1.02, 1.01-1.04)。25- - - - - -27。死亡率研究没有评估COPD造成的具体死亡率(考虑到任何城市的日死亡率都很小),也没有提供所有呼吸系统疾病的信息。
对急诊室每日入院和住院的研究是针对COPD的。20世纪80年代和90年代在欧洲、美国和澳大利亚不同城市进行的研究一致发现,在高污染日因慢性阻塞性肺病入院的人数增加(表2)⇓)28- - - - - -34。粒子的结果不如臭氧的结果一致。在欧洲,颗粒的相关性较小,这可能是由于纳入了不太容易受影响的个体(主要是由于年龄较低),或者是由于颗粒的化学性质和测量方法的差异28。COPD住院的相对风险远高于心脏原因的相对风险,这与每日死亡率的研究相吻合32,35,36。
此外,一项对COPD患者进行的队列研究表明,COPD患者因颗粒物死亡的相对风险远高于对总人口进行的研究37。黑烟与呼吸系统原因死亡风险的相关性(RR=1.18, 1.02-1.36)高于心血管原因的相关性(RR=1.08, 0.92-1.36)。37。与颗粒水平相关,COPD较严重的患者死亡风险较高37。
慢性阻塞性肺疾病患者的小组研究
小组研究很少在COPD患者中进行,因为气道阻塞程度的突然变化仅发生在部分COPD患者中。然而,已经有一些尝试将COPD患者肺功能的日常变化与空气污染联系起来。Pope和Kanner38观察到FEV1与50%截止气动直径为10µm (PM10在1987-1989年期间,美国盐湖城对624名患有轻度至中度COPD的吸烟者进行了两次测试,间隔10-90天。在更清洁的日子里重新测试的受试者的肺功能值比以前的测试更好,而在污染更严重的日子里重新测试的受试者的肺功能值相对下降,尽管空气污染(PM10水平)只能解释一小部分(2-3%)的FEV1变异,与支气管反应程度无关。空气污染对肺功能的短暂影响可能不仅发生在慢性阻塞性肺病患者中,因为以前在急性空气污染发作后的健康儿童中观察到过这种影响39- - - - - -42。然而,在背景空气污染水平下的小组研究中,可能无法检测到这些微小的瞬态效应。只有一项研究专门包括慢性阻塞性肺病受试者43。1994年,在克赖斯特丘(新西兰)对55名COPD患者进行了为期3个月的随访43。PM的四分位范围上升10,为35µg·m−3,与夜间胸部症状增加相关(RR=1.38, 1.07-1.78)。44。二氧化氮(NO2)与缓解吸入器使用增加相关(RR=1.42, 1.13-1.72)。没有证据表明空气污染对呼气流量峰值有任何影响。另一个小组研究44,45包括哮喘患者。在英国进行的一项小组研究中,75名受试者中只有10人患有慢性阻塞性肺病,而其余的都患有哮喘44。1992-1993年间,荷兰对489名成年人(50-70岁)进行了一项大型小组研究45。受试者患有慢性阻塞性呼吸道症状(喘息/呼吸短促或咳嗽/痰),并从一般人群的横断面研究中选择。纳入研究小组的受试者并非基于COPD的诊断,而是基于哮喘和/或慢性支气管炎的症状(其中43%报告出现呼吸短促,8%报告出现哮喘,而40%的受试者报告出现慢性痰)。
总的来说,最近几十年进行的小组研究未能将哮喘表型与COPD表型分开,尽管老年人的哮喘表型很复杂。此外,COPD患者的突发性效应指标不能基于肺功能的突然改变,因为这些变量在COPD患者中不敏感。然而,克赖斯特丘(新西兰)的研究43这表明,即使在目前的空气污染水平下,COPD患者在污染物水平增加的日子里也会出现更多症状,这与时间序列研究的结果一致。
城市空气污染对慢性阻塞性肺病发展的长期影响
除了空气污染对恶化的影响外(即。加重)的COPD患者的疾病,一个相关的问题是,空气污染在多大程度上是新发COPD病例的危险因素。长期暴露在空气污染中是否与COPD发病有关?空气污染的长期影响主要是通过对生活在不同环境空气污染状况的受试者中COPD患病率的横断面比较来评估的。在没有迁移的情况下,如果所有研究地区的疾病持续时间相似,那么流行率是慢性和不可逆疾病(如COPD)发病率的一个很好的指标。横断面研究还比较了不同地区受试者的肺功能水平。除了横断面研究外,很少有成功的尝试通过在普通人群中进行队列研究来衡量空气污染对肺功能增长和衰退的影响。此外,在美国也有三个前瞻性队列研究46- - - - - -49过去环境浓度与一般人群死亡率之间的关系。未测量COPD的特异性死亡率,但其中两项研究报告了心肺疾病的死亡率46,47三分之一用于非恶性呼吸道疾病48,49。
死亡率
哈佛大学的六城市研究在1974年至1977年至1991年间跟踪调查了美国六个城市的8111名成年人(波士顿,马萨诸塞州;诺克斯维尔,TN;WI搬运;密苏里州圣路易斯;Steubenville, OH, Topeka, KS),并发现在过去细颗粒和硫酸盐水平最高的地区,由心肺疾病引起的调整后死亡率似乎有所增加,与吸烟、职业和社会阶层无关46。美国癌症协会(ACS)的一项更大的研究从1982年开始,在7年时间里跟踪了151个地区的552138名成年人,并提供了50%截止空气动力学直径为2.5微米(PM2.5)(仅针对50个地区)和硫酸盐,与低污染城市相比,高污染城市的心肺死亡原因相对增加较多47。第三项研究对6,338名加州雾霾复临健康研究(AHSMOG)的非吸烟者进行了研究,使用1977-1987年收集的数据,没有发现总悬浮颗粒(TSP)与所有死亡原因之间的关联48。然而,第三个队列的随访直到1992年,使用了348个PM质心监测站10整个加州都发现了PM的增加10在男性非恶性呼吸系统疾病(主要原因和辅助原因)导致的死亡中(女性的相关性在统计上不显著,在心肺疾病中也没有发生),而不是TSP。49。除了美国的队列外,法国的长期研究污染大气和呼吸道疾病(PARC)的初步结果表明,在二氧化硫浓度高的地区(SO2)50。
根据受试者的个别特征调整分析(即。吸烟、职业、教育或移民)的队列研究表明,这些变量不太可能解释与死亡率的关系。空气污染较严重地区的死亡率较高可能是由于疾病的患病率较高,和/或污染最严重地区的疾病严重程度较高。然而,这些研究对COPD研究的主要局限性是缺乏死亡原因的特异性(即。不可能从其他呼吸道死亡或心脏死亡中梳理出COPD的影响)以及死亡证明诊断的有效性51。
症状
在成人中,关于症状流行率的横断面研究很少。加州只有AHSMOG52以及瑞士空气污染与成人肺部疾病研究(SAPALDIA)53旨在测量空气污染对健康的影响。其他研究,如美国的国家健康和营养调查(NHANES)54美国国家健康访谈研究55,以及参与欧共体呼吸健康研究的瑞典城市56做了一个更广泛的访谈,最初不是为研究空气污染的影响而设计的。所有研究都一致发现,在颗粒物空气污染较高的地区,高分泌、呼吸困难或被诊断为CB、肺气肿或COPD的症状患病率更高,一些研究还发现了与SO水平有关2。在瑞士和瑞典,症状流行率与NO2也被观察到53,57。在回顾的研究中,一些使用了CB或肺气肿的诊断52,54,55而其他人则测量症状52,53,56,57。在SAPALDIA研究中53,与呼吸困难的相关性最强,呼吸困难的症状与肺功能损失最大相关19,20.。
肺功能水平
儿童肺功能的研究(表3⇓)是有价值的,因为它们显示了对肺功能生长的潜在影响。达科里et al。58在哈佛六个城市的研究中,研究人员在1980-1981年间调查了5422名10-12岁的儿童,并没有观察到任何与肺功能的联系。施瓦兹59他认为,缺乏相关性的解释是,由于他基于NHANES-II(包括儿童和年轻人)的研究结果表明,对肺功能影响的阈值水平(85µg·m),颗粒物水平高的城市数量较少−3粒子)使用更高数量的城市。最近有来自美国和加拿大的三个大型研究报告60- - - - - -62。所有这些研究都观察到较低水平的强迫肺活量(FVC)和FEV1这些孩子一生都居住在颗粒物污染严重的地区。在南加州的研究中62在美国,花更多时间在户外的年轻女性受到的影响更大。
关于成人肺功能水平和空气污染的横断面研究很少(表3)⇑).SAPALDIA研究是在瑞士进行的63在1991年至1993年期间,对8个空气污染水平较低的社区的9651名受试者进行了调查10= 21µg·m−3).这项研究测量了大多数潜在的混杂变量,但空气污染水平的变化小于使用NHANES-I数据在美国进行的研究64。在瑞士的研究中,作者能够测量个人的一氧化氮水平2除了城市平均水平的颗粒物外。他们发现,家庭室外的NO2和个人测量的NO2与较低的植被覆盖度(- 0.59%和- 0.74% / 10µg·m−3分别)65。作者能够排除那些最近搬过家的人,部分地控制了由于设计的横断面性质而产生的潜在移民偏见。SAPALDIA的少数区域无法根据不同的污染物将其与肺功能的关联分开。另一项关于肺功能水平的研究是AHSMOG队列,该队列在1977年至1993年期间根据居住地与348个监测站的距离分配了个人空气污染,并在1993年测量了居住在同一地方的1391名非吸烟者的肺功能66。接触PM较多的男性10FEV水平较低1。观察AHSMOG与死亡率的相关性,发现与肺功能的相关性存在性别不一致,这在生物学上很难解释(FEV较低的值1与项目管理有关10该水平仅在男性中观察到,且与男性呼吸死亡有更强的相关性)。作者讨论了女性不同的暴露强度或室内工作的残留混杂作为这些差异的解释。鉴于本研究的前瞻性,它避免了典型的横断面研究的迁移问题。然而,它不能测量肺功能下降,因为只进行了一次测试。最后,在中国三个煤炭燃烧污染严重的地区进行了一项研究67。部分影响可以归因于室内污染,尽管作者试图调整这一因素。
儿童和青少年肺功能的增长
在重复测量每个个体肺功能的研究中,考虑到不吸烟,青春期前无法维持预测肺功能增长曲线的研究比成年期的研究更容易进行。三项关于肺功能增长的队列研究已经进行,其中一项研究是在20世纪70年代末进行的,调查的是一个工业污染源68而不是城市污染。
道奇et al。681979年和1982年,对来自美国亚利桑那州一家冶炼厂附近两个地区的193名9-11岁儿童的两组队列进行了肺功能测量,一组位于冶炼厂下风处且污染严重,另一组作为对照。他们没有发现肺功能增长下降与高空气污染有关,尽管污染更严重地区的儿童报告了更多的咳嗽。
欧洲最近开展了两项评估环境空气污染对青春期前儿童肺功能发育影响的大型研究(表3)⇑).这些前瞻性研究中的第一个是在奥地利的九个地区进行的69在德国的两个地区70,根据臭氧暴露量选择。在1150名7岁儿童中,92%完成了所有测试。计算个体臭氧暴露量时,将该村监测点的平均值与该村每个儿童在该村的时间加权。臭氧暴露在最高值和最低值之间的范围相差2倍(臭氧的范围=18 - 40ppb)。1994-1996年测定肺功能6次。夏季臭氧暴露与植被覆盖度、FEV变化呈负相关,冬季臭氧暴露程度较低1平均最大呼气流量(MEF)50).对于生活在臭氧水平比另一个社区的儿童高10 ppb的地区的儿童,植被覆盖度增长的减少为48 (95% CI= 21-75) mL。作者未能发现与其他污染物的一致关联,但没有测量细颗粒(硫酸盐和酸性颗粒通常与臭氧一起上升)。
第二项研究是在波兰克拉科夫的青少年中进行的71。空气污染(颗粒和SO2)在17个监测站进行测量,数值来自居住在该监测站0.5公里半径内的居民。空气污染暴露仅分为两个级别(低和高)。用FVC和FEV测定肺功能增益1并获得了有关社会阶层和暴露于室内污染(环境烟草吸烟(ETS)、加热类型和霉菌)的数据。9岁儿童(n= 1165)被招募,89%被随访2年。基线研究于1995年进行,并于1997年重复进行。生活在污染较严重地区的男性儿童FVC和FEV较高1基线值,但2年后,生活在这些地区的男性和女性儿童的肺功能增长率均低于生活在污染较轻地区的儿童。空气污染造成的影响没有被其他研究变量所解释。肺功能增长较低(定义为FEV−0.18 L和−0.19 L)的受试者比例1在男性和女性儿童中,2岁以上(基于肺活量分布的最低五分位数),来自污染地区的男性和女性儿童分别比污染较轻地区的儿童高2倍和1.5倍。在研究期间,空气污染严重地区的水平是中等的(平均SO2= 44µg·m−3, TSP平均值为53µg·m−3).
从这些研究中很难得出某种污染物与肺功能发育减慢有关的结论,这是由于对大气成分的描述不准确以及在少数暴露水平之间进行比较的问题(即。高暴露和低暴露)。然而,这两项研究的前瞻性性质以及测量主要协变量的努力表明,城市空气与肺功能发育有关,尽管与欧洲其他地区相比,奥地利的空气污染水平较低。由于所研究的年龄和较短的随访时间,这些研究无法评估所观察到的生长放缓是否会导致明确的最大FEV降低1是在年轻时达到的,还是只是短暂的。
成人肺功能下降
目前只有一项队列研究评估了COPD对FEV下降的影响1(表3⇑).加州大学洛杉矶分校的慢性阻塞性呼吸疾病(UCLA-CORD)研究跟踪了居住在南加州地区的几组吸烟者和不吸烟者的肺功能随时间的变化,这些人长期暴露在不同程度和类型的空气污染中72,73。这三个地区分别是:兰开斯特,光化学氧化剂含量中等,颗粒物含量较低;格伦多拉,含有大量光化学氧化剂;长滩的颗粒物、氮氧化物和硫酸盐含量很高。符合条件的居民(25-59岁)接受了两次测试,一次在1973-78年,一次在1978-82年。大约50%的受试者进行了复测(每个区域约800人),复测参与者和非参与者之间的基线特征没有显著差异。重新测试的设备和人员与第一次测试几乎相同。FEV平均下降1兰开斯特和格兰多拉的男性吸烟率都明显低于长滩。在女性中,从不吸烟的人也得到了类似的结果,但在吸烟者中没有观察到不同地区的差异。在男性中,居住在长滩与居住在兰开斯特相比,可以解释FEV的大幅下降1其中约70%的下降是由于目前每天吸1包烟−1烟。结果表明,严重的空气污染可能导致慢性阻塞性肺病的发展,长期暴露于颗粒物、硫酸盐和氮氧化物(长滩)可能比臭氧水平(格伦多拉)更具破坏性。该研究的主要局限性是:所研究的地区数量较少,按地区进行社会经济自我选择的可能性,重新测试的受试者比例低,以及在两种螺旋度测量之间缺乏对季节和现场工作人员的控制。在这些局限性中,随访的高比例,可能与肺功能有关的区域差异,为研究结果的解释带来了一个主要问题。
讨论
城市空气污染的急剧增加与慢性阻塞性肺病患者的短期健康影响之间的研究结果是一致的。颗粒物空气污染与主要由呼吸系统原因引起的普通人群每日死亡率增加、COPD患者死亡率增加以及在污染加剧的日子因COPD住院或急诊率升高有关。与颗粒以外的污染物的关联不那么一致。在死亡率和入院率的研究中,与呼吸道原因,特别是与COPD的相关性高于与心脏原因的相关性。然而,空气污染水平与慢性阻塞性肺病恶化之间的关系尚不清楚。两项研究之间效应强度的差异归因于研究对象的易感性差异(即。更严重的COPD患者是那些与短期暴露于空气污染相关的易感性较高的患者37),以及两地空气污染混合物和环境测量的差异28。
除了对慢性阻塞性肺病患者的短期影响外,一个相关的公共卫生和科学问题是“长期暴露于空气污染与肺功能损害和慢性阻塞性肺病的发展有多大关系”。急性加重对疾病发展的影响不太可能反映空气污染与疾病发展的关联,因为急性加重对COPD进展的影响尚未确定74。然而,在美国NHANES研究中,自我报告诊断CB或肺气肿的人数增加52在AHSMOG研究中51在SAPALDIA研究中,除了呼吸困难和粘液分泌过多的患病率增加之外53,以及横断面研究的下肺功能参数59- - - - - -65的研究结果表明,空气污染与慢性阻塞性肺病患病率增加有关,这主要是由于该病发病率较高和肺功能受损,这与少数针对儿童和成人的队列研究的结果相一致69- - - - - -73。这些队列研究发现肺功能增长迟缓,下降更快,这将导致多年来临床疾病的出现。然而,这一全球图景必须考虑到研究的局限性。
慢性效应的研究给流行病学带来了难题。横断面研究为了解这些长期影响提供了一条捷径。但横断面设计对时间关联的简化意味着一系列的局限性75。一个问题是,在横断面研究中,病程长或病情轻微的病例代表过多,而病情快速发展的病例代表不足76。如果空气污染既导致发病率增加,又导致预期死亡,那么在横断面研究中观察到的这种关联就会减弱。第二个问题涉及与疾病有关的接触变化。如果病情下降较快的受试者,或已确诊临床疾病的受试者迁移到污染较轻的地区,这种关联也会减弱。在AHSMOG和SAPALDIA研究的横断分析中,使用居住史定义了每个个体的暴露程度,这减少了这种偏差的可能性。第三个问题,也是队列研究中常见的问题,是在研究开始前自我选择个体,因为社会经济因素的差异,根据健康状况和暴露程度不同居住(通常,穷人生活在污染更严重的地区,没有迁移的可能性)。因此,所有这些比较不同地理区域的研究都存在一个共同的问题,即缺乏对上下文(聚合)变量的调整。必须在个人一级以及在总体一级调整社会条件和职业77。另一个问题是过去接触的性质,因为COPD从接触到发病之间有很长的时间。空气污染暴露在本世纪下半叶发生了变化,今天患有慢性阻塞性肺病的成年人在儿童时期暴露在不同的空气污染中,其中包含了从儿童时期开始只能通过队列研究解决的复杂性,例如在六个城市的研究中46。横断面研究的最后一个弱点是无法测量症状的发生率或缓解以及肺功能的变化。症状的流行程度或肺功能水平只能反映短期效果。AHSMOG和SAPALDIA研究测量了历史症状,尽管问卷中的回忆不完善。
报道的肺功能变化队列研究结果与横断面研究结果一致,表明空气污染既导致肺功能生长迟缓,又加速肺功能衰退68,71,72。这些队列研究的一个问题是所研究的地区数量较少,这限制了它们分离污染物影响的能力,也限制了它们对环境变量(如社会经济条件)的控制。第二个问题是随访时间短,特别是在儿童研究中,无法评估变化是短暂的还是永久性的。波兰研究的第三个问题71和UCLA-CORD72主要原因是受试者只进行了一次重测,因此无法控制测试当日空气污染程度可能造成的影响38。此外,只有奥地利研究69对区域空气污染平均值进行个别加权,为每个参与者建立单独的测量方法。个别的时间模式特征可能在其他研究中导致了对暴露的错误分类。这种类型的误差可能会产生非微分偏差,从而对效应进行保守估计,尽管在某些特殊情况下,这种类型的误差可能会导致对关联的高估78。在横断面研究中出现的另一个问题可能是受试者根据疾病特征自行选择居住地。这种自我选择可能在一定程度上解释了为什么生活在克拉科夫污染最严重地区的受试者的基线肺功能70在加州大学洛杉矶分校的cord研究中71高于污染较轻地区的人群。如果体弱多病的人倾向于生活在更清洁的地区,这种类型的偏差将导致保守的估计。UCLA-CORD研究中自相矛盾的基线肺功能值的另一种解释可能是不同区域参与者随访的差异损失。因此,在加州大学洛杉矶分校的cord研究中73,一个问题是失去随访的重要个体数量,因为三个区域之间的基线肺功能变化仅在一次测试和再次测试之间存在差异72。尽管作者对基线FEV进行了调整1,不能排除选择偏差,因为FEV下降的关系1参与情况未知。总的来说,虽然队列研究比横断面研究更可靠的病因研究74,75由于这些队列研究的弱点,无法对空气污染对肺功能增长和衰退或对症状发生率的作用进行结论性估计。
目前,流行病学证据不允许将观察到的健康影响归因于单一污染物。奥地利的研究表明臭氧是罪魁祸首。然而,作者没有细颗粒物的日常数据。在加州大学洛杉矶分校的cord研究中,颗粒物含量高的地区下降幅度最大,而不是臭氧含量高的地区。在克拉科夫,污染是通过总颗粒物和SO来衡量的2。大多数横断面研究都发现这与PM有关10和硫酸盐(表3⇑),但也与SO260,66也没有263。有必要在更大范围内进行研究,以辨别不同环境空气污染物的影响并评估潜在的相互作用。其中一些研究的空气污染水平相当低。瑞士的研究就是这种情况,这表明空气污染对COPD的影响几乎在任何地方都可能发生。
这些研究中一个有趣的发现是影响的性别差异。因此,在AHSMOG研究中,大多数与死亡率和肺功能的关联仅在男性中观察到。同样,在克拉科夫的儿童研究和加州大学洛杉矶分校- cord的成年研究中,肺功能的增长和衰退与男性的联系更强。造成这种差异的原因在于AHSMOG研究中男性和女性的接触量不同48,66或在加州大学洛杉矶分校- cord研究中不同性别的无反应偏倚中73。然而,考虑到这一发现在其中三个研究中重复出现,它需要在进一步的研究中进行调查,如果得到证实,则需要生物学上的解释。
总的来说,关于空气污染短期影响的流行病学研究始终表明,慢性阻塞性肺病患者容易受到空气污染的急性影响,而且慢性阻塞性肺病是空气污染造成的死亡总数的重要组成部分。相比之下,关于空气污染对COPD慢性影响的研究尚不完整。与队列研究相比,横断面研究在更广泛的地区开展,对暴露的测量更好,但病因研究横断面研究的内在弱点妨碍了对空气污染对COPD的长期影响进行确定和定量估计。Kunzliet al。79根据截面SAPALDIA研究提供的数据,计算出增加10µg·m−3的年平均值10,预测FVC <70%的受试者百分比将从5%增加到8%。
然而,考虑到横断面研究的局限性,以及在少数随访队列中所讨论的弱点,有必要对城市空气污染对肺功能生长和衰退、慢性阻塞性肺疾病的发病率、病程和严重程度以及生存的长期影响进行适当的方式性评估。因此,需要在更多的地理区域进行前瞻性研究,并进行更长时间的随访,以确认这些重要影响,理清污染物之间的联系,控制环境变量,评估性别差异,并评估肺生长研究中获得的结果的可逆性程度。
致谢
作者感谢J.M Antó和J. Garcia-Aymerich对手稿的有益评论,以及D. Mcfarlane和G. Perelló对编辑的帮助。
- 收到了2000年6月22日。
- 接受2000年11月30日。
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