抽象的
出生后的空气污染暴露与学龄时代的肺部增长减少有关。目前的作者旨在确定预先暴露于空气污染是否与新生儿的肺功能变化有关。
在241个健康术语出生的新生儿的预期出生队列中,在5周内未经调整的睡眠期间测量潮气呼吸,肺量,通风不均匀性和呼出的一氧化氮(ENO)。母体暴露于50%切断空气动力直径为10μm的颗粒(PM)10),二氧化氮(没有2)和臭氧(O3.),以及到主要道路的距离。使用线性回归评估这些暴露与肺功能之间的关系。
婴儿患有更高的地产PM的婴儿较高10暴露(24.9毫升·分钟−1/μg·m−3下午10).eno在婴幼儿中较高的婴儿增加了2暴露量(0.98 ppb / μg·m−3不2).后遗症暴露于空气污染并未修改这些调查结果。没有任何关联被发现在o预先接触o3.和肺功能参数。
目前的结果表明,新生儿中,预先暴露于空气污染可能与呼吸需求和气道炎症有关。早期肺部发育期间的这种改变可能是关于长期呼吸道发病率的重要性。
越来越多的证据表明,空气污染对肺功能和发育有不利影响1.横截面以及纵向研究都清楚地显示出暴露于更高水平的空气污染的儿童肺功能下降1- - - - - -4.在减少暴露于空气污染后,在观察到成人的年龄相关肺功能下降的观察中提出了一种致病性协会5.此外,短期和长期暴露于污染物与气道炎症有关6,7.
呼吸系统的生长和发展主要是在现有前和产后早期的期间8,9在肺部发育的前现入暴露,如烟草吸烟,如烟草吸烟的不利影响得到了很好的记录10.虽然空气污染可能导致可比发育变化,但没有流行病学研究已经检查了新生儿前空气污染和肺功能发育和肺功能发育和炎症或氧化应激之间的潜在关联8,11.这种早期发育阶段认为在确定长期肺生长方面非常重要9.回顾性发现所谓的肺功能“追踪”12以及前瞻性队列研究13.因此,肺功能的早期变化可能对长期呼吸道疾病甚至死亡率产生相当大的影响。
因此,本研究的目的是评估前瞻性出生队列是否增加孕妇暴露于妊娠期间的空气污染,与潮气呼吸,肺部或气道炎症的变化有关,在5周龄的自然睡眠期间测量婴儿。
方法
学习规划
目前的前瞻性出生队列研究包括一组自1999年以来在瑞士伯尔尼地区产前招募的未选择的健康新生儿14.该研究的排除标准为早产(<37周)和重大围产期疾病,包括呼吸窘迫和后来诊断为慢性呼吸系统疾病。通过使用标准化问卷进行访谈,评估潜在的危险因素(社会人口学状况、吸烟暴露和父母特应性疾病)。伯尔尼地区伦理委员会批准了这项研究,并在报名时获得了书面同意。
肺功能
对未服用镇静剂的新生儿在安静自然睡眠时进行肺功能测量,患儿仰卧位,头部中对齐,通过婴儿面具(大小1; Homedica AG,Hünenberg,瑞士),据欧洲呼吸协会(ERS)/美国胸部社会(ATS)标准的婴儿肺功能测试188bet官网地址15.使用超声波流量计(Spiroson®; Ecomedics AG,Duernend,Duernten,瑞士)测量流程。
潮呼吸
对于分析,使用总共10分钟记录期间的非快速眼球运动期间的前100次常规呼吸睡眠,并且在叹息之前和之后叹气和10次呼吸。从这些,根据婴幼儿肺功能测试的标准计算流量,体积和流量环的平均潮呼吸参数15.主要结果参数是微小的通风(潮气量乘以呼吸率),并意味着潮气吸气和呼气流动15.
Multiple-breath冲刷
如前所述,使用超声流量计的多次呼吸洗脱(MBW)技术测定肺容积和通气不均匀性16.气道开口,每体重FRC和肺部间隙指数的主要结果是功能残留能力(FRC)。
暴露评估
空气污染数据包括50%的空气动力学直径为10 μm (PM)的每日平均颗粒水平10)和二氧化氮(没有2),以及每日最多的臭氧的每小时水平(o3.),由一九九九年一月至二零零七年七月。空气污染在Payerne监测站(瑞士国家空气污染监测网的一部分)进行测量,该监测站位于研究区域内,反映了研究期间空气污染物的时间变异性。
这些区域数据被用来计算每个受试者在怀孕期间、从怀孕到出生之间以及每个三个月对每种污染物的平均暴露量。此外,计算出生后的空气污染暴露程度至肺功能试验日期。计算了从母亲家到最近的至少6米宽的主要道路(一级道路)和至少4米宽的主要道路(二级道路)的坐标,作为与交通有关的空气污染暴露的代理。这与另一项瑞士队列研究相似17.用地理信息系统(GIS; ArcGIS,版本9;环境系统研究所,Redlands,Ca,USA)进行计算。地址是使用瑞士联邦统计局(Neuchâtel)的建筑登记处的地理编码,并从瑞士联邦地形(WABERN)的Vector25地图中获得街头信息。
统计分析
通过线性回归分析评估了妊娠期妊娠期间和产后期间每种污染物的平均暴露水平与新出生时期的距离,以及到4米和肺功能数据的距离。首先,对每种曝光变量进行单变量的回归分析,其次,使用了一种多变量模型,其中性别,后期年龄,出生季节,测量日的户外温度和妊娠期间的母亲吸烟。使用余弦函数参加出生季节,其中余弦函数是在7月1日的价值和1月1日的价值1.敏感性分析,包括在研究日,诞生年份和月份,传染性季节,暴露于空气中的长度和体重在肺功能测试之前过去2天的污染,进行了父亲的教育状态和产妇哮喘疾病。
结果
在1999年至2007年期间,研究注册了241名婴儿,其中221名(87%)用于潮气呼吸分析,205(81%)的eno分析和181(72%)用于MBW分析。排除的原因在肺功能测试期间安静睡眠持续时间不足(n = 16),测量前的呼吸道感染下呼吸道感染(n = 3),技术问题(n = 1用于潮呼吸,n = 17为eno)和严格MBW的质量控制标准(n = 41)。表1中给出了人体计量和肺功能数据以及空气污染暴露数据⇓,表2中给出了可能的风险因素的分布⇓.PM的每日平均值10和平滑的时间趋势如图1所示⇓.
![图1 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/594/F1.medium.gif)
空气动力学直径50%为10 μm (PM .)的每日平均颗粒水平10)集中(〇)在Payerne(瑞士)固定监测站。趋势线由LOWESS平滑器计算,采用局部加权多项式回归,平滑跨度为0.05。注意y轴的对数刻度。
表3给出了5周龄在5周内预防空气污染和肺功能之间的关联⇓对于非变性和调整后的模型。平均pm.10妊娠期间的暴露与潮呼吸参数的变化有关。每增加1μg·m−3下午10与分钟通气量增加24.9(95%可信区间(CI) 9.3-40.5) mL·min−1(p = 0.002)。PM之间发现了类似的关联10和呼吸速率(图2⇓)潮汐流动,尤其是吸气流动(表3⇓).通过MBW评估,没有发现空气污染与肺容量或通气不均匀性之间的关联(表3)⇓).eNO与平均值NO相关2曝光(图3⇓),增加0.98(95%CI 0.45-1.51)PPB /μg·m−3平均产前NO较高2暴露(p < 0.001;表3⇓).
![图2 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/594/F2.medium.gif)
5周龄时的个体呼吸频率与50%空气动力学直径为10 μm (PM)的颗粒平均浓度进行了对比10)在怀孕期间。从最低到最高的PM的最低四分位数增加10接触与呼吸率的变化与42升至48次呼吸·分钟有关−1.
![图3 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/594/F3.medium.gif)
5周龄时呼出一氧化氮(eNO)的个体浓度与一氧化氮(NO .)的平均浓度进行了对比2)怀孕期间的水平。从最低到最高四分位数的预先缺乏的最低单位增加2暴露与ENO水平的变化与12.1-15.2ppb的变化有关。
表4中给出了出生后暴露于空气污染和肺功能的关联⇓.在单变量或调整模型中,任何被检测的污染物都没有一致的关联。
PM之间的关联10和微小的通风,以及在没有2和eNO,在妊娠晚期暴露最强(图4)⇓).值(95%CI),适用于eno之间的关联/μg·m−3不增加2第一个三孕酮的浓度为0.09(-0.08-0.25)PPB,第二孕序为0.18(-0.09-0.45)PPB,第三个三个月的0.20(0.0-0.41)PPB,0.06(-0.23-0.34)ppb产后时间段。
![图4 -](http://www.qdcxjkg.com/content/erj/33/3/594/F4.medium.gif)
妊娠三个妊娠三个三个月三个月污染水平与肺功能和肺功能(后遗产)之间的关联。在微小通风中增加(置信间隔95%)(V′E),在mL·分钟−1/μg·m−350%气动直径为10 μm (PM10)表示怀孕的各个三个月或产后时间段。
4米或6米路的距离与肺功能参数没有关联(表5)⇓).但是,朝着纳特纳普州预先协会的趋势10母亲住在主要道路附近的新生儿暴露在微小的通风环境中。例如,在母亲居住在距离6米道路150米以内的婴儿中,每分钟通风为39.2 mL·min (95% CI 17.2-61.1)−1高/μg·m−3最高的前纳尔PM10接触,与12.6(-10.0-35.3)ml·min−1婴儿婴儿越来越高于150米的婴儿(P用于交互0.06)。在吸烟母亲的婴儿中发现了较强的关联的相对较弱的趋势。
观察到的关联在敏感性分析中保持稳定,如表6所示⇓(包括在没有调整户外温度或季节的情况下评估关系时,并在肺功能测量前2天内调整父亲教育,月份或出生,并在空气污染上进行空气污染。
讨论
概括
据目前作者所知,目前的研究是第一个检查怀孕期间的空气污染和随后的肺生长发育的早期生命。在本研究中,PM暴露10在怀孕期间与新生儿较高的呼吸需要相关,反映为较高的分钟通气和潮汐流量。高水平的NO2发现与eNO升高有关,表明炎症过程的诱导。
方法论方面
鉴于婴儿肺功能测试的成本和耗时性质,迄今为止妨碍了健康婴儿的这类研究,目前的研究在方法学上有几个优势。肺功能测量采用标准化方法,基于ERS/ATS标准,并使用最新建议进行分析15,16.在整个研究期间使用相同的设备,相同的掩模和相同的测量顺序,以确保可比性。目前的作者分析了100次潮气,提供比标准推荐的30次呼吸更强大的估计15.由于所有婴儿健康,母乳喂养,较窄的年龄范围和自然睡眠期间测量,因此这些其他可能的影响因素的贡献在队列中可比较。年龄较大的儿童的肺功能变化的原因,如身体活动,肥胖症或缺氧,在本研究中可以忽略不计18.选择偏见不是一个问题,因为参与者在出生后预先招募,没有出发地接触空气污染或肺功能。此外,曝光和结果变量都是客观措施,并独立评估和分析。可以调整已知的生物和时间 - 变异混血器,例如在怀孕期间吸烟,季节或室外温度。进一步可能的混淆因素,如社会经济地位,兄弟姐妹的数量,出生后的空气污染和季节性波动(如。在敏感性分析中考虑出生月份和年份,或感染季节),不影响目前的结果。
对本研究的局限性是,单个暴露于空气污染的污染,而不是在招聘后可能的虽然可以昂贵且难以理解。这是大多数研究评估长期暴露于空气污染的研究。因此,除了在怀孕期间使用平均空气污染物水平作为时间变异性的代理,目前的作者还将房屋的距离用作主要道路的距离作为暴露于交通相关的空气污染物的空间变异的代理17.在这方面,本研究的一个局限性是只使用了邻近的道路,而没有关于交通密度的信息。
与合作受试者的研究相反,强迫呼气量和流量的测量需要对婴儿进行镇静,因此,健康受试者的父母不太接受。
虽然明确的关联,在一系列敏感性分析中稳健,可能表明一个真实的关联,但因果关系无法被证明。此外,由于研究设计的性质,使用不同的暴露和几个结果参数进行了多次比较。不能完全排除由于偶然性而发生的积极关联,因此,目前的作者建议在不同污染水平的不同队列中重复当前的结果。
与其他研究比较
合作学科儿童的研究表明,暴露于颗粒物质后肺部生长1,3..本作者发现PM之间没有关联10和未镇静睡眠时的肺容量,可能是因为婴儿的FRC是动态调节的,以维持气道关闭上方的呼气末肺容量19.因此,在产前PM较高的婴儿中增加了微小通气10暴露可以是低肺量的补偿机制。符合这些观察,目前没有研究表明,在婴儿肺体积上的出生烟暴露的效果10.
目前的研究发现了否之间的明确关联2在怀孕期间和产后的eNO水平。这种因果关系似乎是有道理的,因为不2会引起炎症过程吗20..然而,不能排除“不”2作为一种主要来自车辆交通的燃烧污染物的复杂混合物的代理物21.上调诱导的一氧化氮合酶在该过程中的作用是未知的,但可以提供环境空气污染与哮喘的演变之间的联系。
O之间没有关联3.并发现肺功能。其他研究的结果是矛盾的,O3.和某些群体所示的肺体积和炎症1,6,而不是别人,如。瑞士的一项研究显示,夏季白天O3.暴露水平与本研究的水平相当22.
几项研究表明,生活更接近主要道路对肺功能和呼吸系统症状具有不利影响2,17.但是,仍有关于交通相关污染的可能阈值的持续争论,以及与交通相关的曝光和背景污染水平之间的边界23.在本研究中,与时间变化(平均污染物水平)相比,孕期空间变化(距离道路)与肺功能变化没有关联。在这方面,必须提及本研究所特有的重要因素。首先,每个受试者在9个月(怀孕)期间分别计算接触量,而大多数其他研究处理的是平均年接触量。其次,女性在怀孕期间保持移动的生活方式。因此,在家暴露(通常是在污染水平较低的时候)对整体暴露的影响不一定像流动较少的老年人口那样大。第三,瑞士城市人口和路网密度高的特殊环境情况导致PM分布均匀2.5和点1024.综上所述,这些要点可以解释为什么在有限时间内(如怀孕)对居住在PM均匀分布地区的流动受试者进行暴露评估10区域污染水平的时间变化可能比空气污染物的小尺度空间变化更重要。然而,背景暴露和道路距离对健康影响的相对贡献仍然存在争议23.
机制
目前研究婴儿的肺功能的变化具有增加的预先暴露于颗粒物质的颗粒物质,类似于在带有支气管扩张发育不良的早产儿25,在吸烟母亲的婴儿26以及产前接触尼古丁的动物模型27.因此,目前的结果表明空气污染对已经在早期发育阶段存在的肺部发育的相当大的影响,并且提出了由于抗性(较小的气道)增加(较小的气道),依从性(更小或更粗道)和/或影响呼吸控制的因素(如。缺氧)。
这些变化的确切机制尚不清楚。文献中提出了一些假设28.暴露于空气污染后,母线氧化应激和气道的炎症可能会影响血液空气屏障29,可能导致胎儿呼吸运动减少并降低肺泡30..这种影响也可以被调节通过空气污染导致母亲全身炎症,导致胎盘血流量减少,营养物质转移到胎儿的减少30..虽然完全不为人知,但纳米颗粒的往来认为越来越多的角色也可以参与其中任何一个过程31.此外,有证据表明,较高的空气污染暴露可降低出生体重,这可能与生长因素有关32,也可用于肺的生长。在目前的研究队列中,所有的关联都没有被出生体重改变,这表明这种影响甚至与出生体重无关。
相关性
由于需要一个可在出生后早期评估的结果参数,目前的作者测量了这个年龄组肺生长和发育明确的生理学替代指标。肺功能的早期变化可追溯至晚年13并被认为对长期呼吸道发病率有巨大影响,如。哮喘发生33.
由于在较高的预先暴露于颗粒物质上,通过增加的微小通风来反映的呼吸需要较高,可能是临床重要的,特别是对于已经降低的呼吸能力或令人痛苦的呼吸能力或婴儿的病态婴儿。
从公共卫生的角度来看,目前的结果在室外污染较高的地区或从生物量燃料的相当大的室内污染的地区尤其至关重要,在那里它几乎不可能避免暴露。特别是在这些区域中,改变的肺功能可以是负责PM之间关联的一种机制10和婴儿死亡率,特别是在PM后观察到与呼吸性死亡率而非非呼吸性死亡率有更强的关联10曝光34.因此,似乎值得调查妊娠期间活动的可能效果与暴露于污染(如。因为使用更清洁的燃料和改进炉灶结构可大大减少接触室内污染35.
支持声明
这项研究由瑞士国家基金会资助3200-B0-112099给U. Frey和P. Latzin,瑞士联邦公共卫生办公室烟草预防基金资助07.005776给U. Frey和瑞士国家基金会资助3200-069349给C.E. Kuehni。
感兴趣的语句
可以找到p. latzin的兴趣表www.www.qdcxjkg.com/misc/statements.shtml
致谢
作者感谢学习护士C. BECHER,M. Graf和B. Hofer(呼吸医学部门,儿科,伯尔尼,瑞士伯尔尼大学,瑞士,瑞士),以帮助肺功能测量。他们还感谢L. Sauteur在分析测量和C.Thamrin(呼吸学医学部门,儿科,伯尔斯大学部门)和M. Egger(社会和预防医学研究所)的分析伯尔尼)用于稿件的批判性评估。此外,他们感谢AMTFür地理信息(伯尔尼)从联邦办公室提供地理数据矢量25和R. Weber,用于提供Payerne(瑞士)的监测站的空气污染数据。
- 已收到2008年6月4日。
- 接受2008年10月21日。
- ©ers Journals Ltd