劉嘯樂(lè)，范中杰

作者單位：1 100730 北京,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院心內(nèi)科

急性心肌梗死是死亡率較高的危重疾病，對(duì)患者生活質(zhì)量和機(jī)體功能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的負(fù)面影響。《美國(guó)心臟病數(shù)據(jù)報(bào)告2017》顯示[1]，心肌梗死在美國(guó)20歲以上人群的患病率為3%，其中男性為3.8%，女性為2.3%，每年約580 000例新發(fā)心肌梗死事件，210 000例再發(fā)心肌梗死事件，大約每40 s，就有一個(gè)美國(guó)人發(fā)生心肌梗死。根據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告2016》[2]，2002～2015年我國(guó)急性心肌梗死死亡率總體呈上升態(tài)勢(shì)，從2005年起，急性心肌梗死死亡率呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)。2010年第六次人口普查數(shù)據(jù)顯示，2013年中國(guó)大陸15歲以上人群缺血性心臟病的患病數(shù)約11 396 104人，60歲以上人群缺血性心臟病患病率為27.8‰。

除了傳統(tǒng)的心血管病風(fēng)險(xiǎn)因素外，空氣污染物是近年來(lái)愈發(fā)被關(guān)注的危險(xiǎn)因素，很多研究發(fā)現(xiàn)其與急性心肌梗死的發(fā)生存在相關(guān)性，根據(jù)世界衛(wèi)生組織的估算，全球每年有將近8 000 000的殘疾及800 000的死亡事件與顆粒物的暴露有關(guān)。全球疾病負(fù)擔(dān)也將空氣污染列為致殘、致死的重要原因之一[3,4]。隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展，燃料燃燒和機(jī)動(dòng)車尾氣排放使空氣污染呈現(xiàn)了更復(fù)雜的污染特征，尤其是部分發(fā)展中國(guó)家，空氣污染情況更為嚴(yán)重，引發(fā)廣泛的健康問(wèn)題。本文重點(diǎn)探討主要大氣污染物影響急性心肌梗死發(fā)生的流行病學(xué)證據(jù)，并對(duì)其病理生理過(guò)程進(jìn)行解釋和探討。

1 大氣污染物的分類和來(lái)源

大氣污染物是指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣的并且對(duì)人和環(huán)境產(chǎn)生有害影響的物質(zhì)，這些物質(zhì)可以氣體、固體或液體懸浮物等形式存在，是多種成分的復(fù)雜混合物，主要成分包括：顆粒物PM2.5（直徑≤2.5 μm）、PM10（直徑≤10.0 μm），氣體污染物二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）。一些污染物是直接在燃燒過(guò)程中形成的，而另一些污染物則是通過(guò)太陽(yáng)紫外線輻射和光化學(xué)反應(yīng)形成的。燃煤塵、交通道路揚(yáng)塵、機(jī)動(dòng)車尾氣塵、工業(yè)過(guò)程粉塵、建筑揚(yáng)塵是顆粒物的主要來(lái)源。另外，一些工廠如化工、冶煉、建材等的運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生大量的污染固體顆粒。燃煤造成的SO2是大氣中SO2的主要來(lái)源，占大氣中SO2總量的80%～90%，主要產(chǎn)生于燃煤電廠、工業(yè)鍋爐、窯爐、交通工具及生活民用行業(yè)。NO2除自然來(lái)源外，主要來(lái)自于燃料的燃燒、城市汽車尾氣。此外，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程也可產(chǎn)生一些NO2，據(jù)估計(jì)，全世界人為污染每年排出的氮氧化物大約5300萬(wàn)噸。

2 大氣污染物與急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)的流行病學(xué)研究

2.1 大氣污染物長(zhǎng)期暴露與急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)目前，大氣污染物長(zhǎng)期暴露對(duì)急性心肌梗死發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)影響的研究相對(duì)較少，且少有以急性心肌梗死作為單獨(dú)結(jié)局終點(diǎn)的研究，多數(shù)研究以心肌梗死及其他心血管事件的發(fā)生作為復(fù)合研究終點(diǎn)。其中較有代表性的是在歐洲進(jìn)行的一項(xiàng)研究，此研究入組了歐洲空氣污染研究中的11組隊(duì)列人群，并對(duì)其進(jìn)行了平均11.5年的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PM2.5濃度升高5 μg/m3時(shí)，冠狀動(dòng)脈（冠脈）事件的風(fēng)險(xiǎn)可增加13%，當(dāng)PM10濃度升高10 μg/m3時(shí)，冠脈事件的風(fēng)險(xiǎn)增加12%[5]。另一項(xiàng)在美國(guó)36個(gè)大城市進(jìn)行的研究，對(duì)65 893名絕經(jīng)后婦女進(jìn)行了平均6年的隨訪，結(jié)果顯示PM2.5濃度每升高10 μg/m3，心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加24%（95%CI：1.09%～1.41%）[6]。亞洲城市也進(jìn)行過(guò)相關(guān)研究，在韓國(guó)首爾，研究者對(duì)136 094名18歲以上且沒(méi)有心臟基礎(chǔ)疾病的人群進(jìn)行了平均7年的隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PM2.5濃度升高1 μg/m3時(shí)，主要心血管事件的風(fēng)險(xiǎn)比為1.36（95%CI：1.29～1.43），此外，其他污染物PM2.5-10、CO、SO2和NO2濃度的升高也可增加急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)[7]。Madrigano等在伍斯特心臟病發(fā)作研究的基礎(chǔ)上，在1995～2003年對(duì)馬薩諸塞州大伍斯特市的心肌梗死發(fā)病率變化進(jìn)行了調(diào)查，研究納入了4467例急性心肌梗死確診病例及9072例對(duì)照，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PM2.5升高一個(gè)四分位間距（0.59 μg/m3）濃度時(shí)，急性心肌梗死發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加16%（95%CI：4%～29%）[8]。由于大氣污染物的暴露過(guò)程是慢性終生性的，因此它持續(xù)性的長(zhǎng)期健康危害需要引起重視。有既往研究顯示，與PM2.5短期暴露相比，在PM2.5高暴露地區(qū)長(zhǎng)期居住的居民，發(fā)生急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)要高出5～10倍[9]。大氣污染物的長(zhǎng)期效應(yīng)需要更多的研究進(jìn)行進(jìn)一步探討。

2.2 大氣污染物短期暴露與急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)近二十年，大氣污染物短期暴露對(duì)心血管疾病不利影響的證據(jù)大幅增加。Mustafié等將大氣污染物短期暴露與急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性做了Meta分析，共納入了17篇運(yùn)用時(shí)間序列或病例對(duì)照的方法進(jìn)行研究的文獻(xiàn)[10]。將污染物（PM2.5、PM10、NO2、SO2、O3）濃度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化為升高10 μg/m3，CO標(biāo)準(zhǔn)化為升高1 mg/m3，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO的濃度升高可增加急性心肌梗死的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，RR值分別為1.025（95%CI：1.015～1.03）、 1.006（95%CI：1.002～1.009）、1.011（95%CI：1.006～1.016）、1.010（95%CI：1.003～1.017）和1.048（95%CI：1.026～1.070），效應(yīng)最強(qiáng)的是CO和PM2.5。與交通相關(guān)的大氣污染物是與現(xiàn)代社會(huì)高度相關(guān)，且是現(xiàn)代城市大氣污染的主要來(lái)源之一。氮氧化物是與交通相關(guān)污染物的重要組成部分，Marius等人證明了氮氧化物濃度的快速升高可導(dǎo)致急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)增加，當(dāng)24 h內(nèi)的NOX濃度升高20 mg/m3時(shí)，急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)可增加121%，當(dāng)24 h內(nèi)的NO2濃度升高8 mg/m3時(shí)，急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)可增加73%[11]。污染較嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家最近也進(jìn)行了相關(guān)研究，中國(guó)26個(gè)城市進(jìn)行的一項(xiàng)病例對(duì)照研究中，探討了PM2.5與急性心肌梗死發(fā)病的相關(guān)性，研究中納入了106 467例急性抬高型心肌梗死患者和12 719例急性非ST段抬高型急性心肌梗死患者，結(jié)果顯示，lag2、lag3、lag4及l(fā)ag0～5 d的PM2.5升高一個(gè)四分位間距從（47.5 μg/m3）濃度時(shí)，急性ST段抬高型心肌梗死發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)分別升高0.6%（95%CI：0.1%～1.1%）、0.8%（95%CI：0.3%～1.3%）、0.6%（95%CI：0.1%～1.1%）和0.9% （95%CI：0%～1.8%）[12]。2014～2015年在中國(guó)14個(gè)城市進(jìn)行的大氣污染物與急性心肌梗死住院率的研究顯示，PM10、SO2、NO2、CO每升高一個(gè)四分位間距的濃度時(shí)，急性心肌梗死的住院風(fēng)險(xiǎn)分別增加0.8%（95%CI：0.1%～1.6%）、 2.0%（95%CI：1.2%～2.9%）、2.2%（95%CI：1.4%～3.1%）和1.1%（95%CI：0.4%～1.8%）[13]。

3 大氣污染物影響急性心肌梗死發(fā)病的病理生理機(jī)制

大氣污染物影響心血管疾病的病理生理學(xué)機(jī)制已經(jīng)通過(guò)了美國(guó)心臟病協(xié)會(huì)和歐洲心臟病學(xué)會(huì)的詳細(xì)審查。主要有三種途徑，首先，大氣污染物進(jìn)入肺泡后，觸發(fā)肺組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，繼而向血液中釋放大量的致炎因子和促血栓物質(zhì)。另外，污染物或其成分也可以直接進(jìn)入血液循環(huán)，從而誘發(fā)血液中的氧化應(yīng)激反應(yīng)和炎癥反應(yīng)，釋放致炎因子和促血栓物質(zhì)，此外，顆粒物中的超微顆粒物、可溶性金屬及有機(jī)化合物可以導(dǎo)致血管收縮、內(nèi)皮功能紊亂、活性氧增多、血壓升高、動(dòng)脈粥樣硬化、血小板反應(yīng)增強(qiáng)等反映[14-19]。最后，有基于動(dòng)物和人群的研究顯示，大氣污染物可以引起人體自主神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)，交感神經(jīng)反應(yīng)增強(qiáng)，副交感神經(jīng)反應(yīng)減弱。繼而導(dǎo)致血管收縮、內(nèi)皮功能紊亂、活性氧增多、血壓升高、血小板反應(yīng)增強(qiáng)、心率變異性下降、心率加快以及心率失常風(fēng)險(xiǎn)增加，造成這些影響的潛在機(jī)制尚不清楚，除了大氣污染物可能激活肺部神經(jīng)反射弧線外，還可能是污染物對(duì)心臟離子通道的直接作用，或增強(qiáng)的全身炎癥狀態(tài)的后果[20]。

4 預(yù)防

一個(gè)健康危險(xiǎn)因素與社會(huì)公共衛(wèi)生的相關(guān)性不僅取決于這個(gè)危險(xiǎn)因素對(duì)個(gè)體的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)大小，還與它在人群中存在的普遍性有關(guān)。比如過(guò)量飲酒有很高的急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)，但在人群中只有一少部分人過(guò)量飲酒，因此它在全人群中引起心血管病的風(fēng)險(xiǎn)并不高。而大氣污染物的暴露范圍是全人群，即使它所增加的個(gè)體心血管病相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)不多，也會(huì)有很高的公共健康風(fēng)險(xiǎn)。因此，與一些已被廣泛接受的危險(xiǎn)因素（如大量飲酒、抽煙等）相比，大氣污染所帶來(lái)的人群心血管病風(fēng)險(xiǎn)也是不容忽視的。

在既往患有心血管病或有心血管病風(fēng)險(xiǎn)的患者中，大氣污染物的不利健康影響更明顯[21]。因此，在人群中進(jìn)行積極的心血管病一級(jí)和二級(jí)預(yù)防，對(duì)減少由大氣污染導(dǎo)致的急性心肌梗死的發(fā)生有重要意義。

減少大氣污染及其不利心血管健康危害需要個(gè)人和政府的共同努力。對(duì)于個(gè)體，尤其是患有心血管基礎(chǔ)疾病的個(gè)體來(lái)說(shuō)，在污染嚴(yán)重的天氣應(yīng)減少室外活動(dòng)并使用室內(nèi)空氣凈化器[22]，避免在車流量大的道路附近步行和騎車[23]。飲食方面，食用一些特定的具有抗氧化作用的食物，如西蘭花、卷心菜、菜花、甘藍(lán)等，可能對(duì)大氣污染的不利健康影響有一定抵抗作用[24]。對(duì)醫(yī)療服務(wù)提供者和高危人群進(jìn)行大氣污染健康危害的廣泛宣傳和教育。另外，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)部門應(yīng)將可靠地空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)播報(bào)，以便告知和提醒人們空氣污染情況。

越來(lái)越多的研究表明，控制大氣污染可降低心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。2016年杭州G20峰會(huì)期間，空氣質(zhì)量得到改善，使急性心肌梗死的入院率有所減少[25]。此外，北京市公共場(chǎng)所禁煙條例的實(shí)施，也使急性心肌梗死的住院率降低大約17%[26]。美國(guó)印第安納州的馬里昂縣實(shí)施禁煙條例后，急性心肌梗死每月入院人數(shù)減少了20%（95%CI：14～25）[27]。

目前，有三分之一居住在城市地區(qū)的歐洲人，處在空氣污染暴露水平高于歐盟空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)，如果按照更嚴(yán)格的WHO標(biāo)準(zhǔn)來(lái)估算，則有90%的歐洲人的暴露水平超標(biāo)。對(duì)于污染水平更嚴(yán)重的中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)，情況就更為嚴(yán)峻了?？刂七@種情況的最有效方法是制定嚴(yán)格的空氣質(zhì)量控制政策，并確保這些政策能被人們嚴(yán)格遵守[28]。

5 小結(jié)

隨著近年流行病學(xué)研究的進(jìn)展，大氣污染對(duì)健康的不利影響得到越來(lái)越多的認(rèn)知和關(guān)注。目前認(rèn)為，大氣污染物可導(dǎo)致急性心肌梗死的風(fēng)險(xiǎn)增加，其可能途徑有：炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng)和自主神經(jīng)功能失調(diào)。通過(guò)人群流行病學(xué)分析，可以為政府制定空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)，間接反映大氣污染治理措施是否有效，并為相關(guān)節(jié)能減排政策提供支持，同時(shí)也可使更多的人了解空氣污染對(duì)健康的危害，學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)重污染事件的防護(hù)措施，以降低健康危害。

雖然有關(guān)大氣污染物暴露和急性心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)的研究已經(jīng)取得了一定進(jìn)展，但現(xiàn)有研究仍存在一些不足：①現(xiàn)有研究大多集中在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，在空氣污染較嚴(yán)重的發(fā)展中國(guó)家開展較少。因此，不同種族以及不同污染物的基礎(chǔ)暴露水平是否會(huì)導(dǎo)致不同的研究結(jié)果尚不明確。②大氣污染物對(duì)心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)長(zhǎng)期效應(yīng)的研究較少，仍需更多隊(duì)列證據(jù)來(lái)支持。③目前的流行病學(xué)研究，污染物暴露大多未監(jiān)測(cè)到個(gè)體水平。若使用更個(gè)體化暴露濃度，會(huì)更大程度地減少污染物暴露的誤差。④在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中尚存在未被發(fā)現(xiàn)的潛在混雜因素，它們可能導(dǎo)致研究結(jié)果的偏倚，故今后的研究應(yīng)盡量獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行潛在混雜因素的進(jìn)一步發(fā)掘。