王軻，李峰

1. 西北工業(yè)大學(xué)體育部，西安 710072 2. 西安建筑科技大學(xué)體育學(xué)院，西安 710055

空氣污染已成為影響機(jī)體健康的主要環(huán)境因素之一[1]，在空氣污染的環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，會(huì)加劇顆粒物對(duì)人體的傷害，使機(jī)體面臨更大的健康風(fēng)險(xiǎn)[2]。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，顆粒物與呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率密切相關(guān)[3]。作為長(zhǎng)期在戶(hù)外工作的體育教育工作者來(lái)說(shuō)，如何評(píng)估細(xì)顆粒物對(duì)呼吸系統(tǒng)的危害及對(duì)其他系統(tǒng)的不利影響，是體育環(huán)境健康領(lǐng)域需要關(guān)注的課題。本研究通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和個(gè)體顆粒物暴露的研究方法，客觀(guān)評(píng)估不同工作環(huán)境、不同教齡和工作時(shí)長(zhǎng)教師暴露于空氣污染的健康風(fēng)險(xiǎn)，為冬季霧霾天氣下室外體育教師的風(fēng)險(xiǎn)防范提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法(Research subject and methods)

1.1 研究對(duì)象

選取西安市高校室外體育教師和室內(nèi)教學(xué)教師各80名，其中男性96名，女性64名。體質(zhì)健康，無(wú)既往呼吸系統(tǒng)病史，分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查獲得教齡、日工作時(shí)間和吸煙史等基本數(shù)據(jù)(表1)。

1.2 研究方法

1.2.1 顆粒物采集與濃度計(jì)算

研究實(shí)驗(yàn)于2017年11月13—17日進(jìn)行，室外體育教師和室內(nèi)教師均隨身攜帶PM2.5個(gè)體采樣器，采樣濾膜為直徑25 mm的玻璃纖維濾膜，采樣流量設(shè)定為2 L·min-1，通過(guò)8 h不間斷測(cè)試(08:00 AM—04:00 PM)，對(duì)所有受試者的顆粒物的暴露水平進(jìn)行測(cè)定評(píng)價(jià)，為了模擬人體呼吸帶的高度，故將采樣器進(jìn)氣口設(shè)定高度約1.6 m左右，共測(cè)定5 d。采樣前、后將采樣濾膜恒溫、恒濕條件下稱(chēng)重3次，取平均值。測(cè)試前對(duì)所有采樣儀進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)試，對(duì)教師進(jìn)行儀器的使用培訓(xùn)，同時(shí)，在測(cè)試的過(guò)程中進(jìn)行監(jiān)督指導(dǎo)，確保測(cè)定方法和測(cè)試流程符合規(guī)范。應(yīng)用濾膜稱(chēng)重法計(jì)算PM2.5濃度，計(jì)算公式如下。

表1 樣本人群人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征及基本知識(shí)調(diào)查T(mén)able 1 Survey of demographic characteristics and basic knowledge of sample population

式中：c為空氣中PM2.5濃度(μg·m-3)，W1為采樣前濾膜質(zhì)量(g)，W2為采樣后濾膜質(zhì)量(g)，V0為換算成標(biāo)準(zhǔn)情況下的采樣體積(m3)。

1.2.2 個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查

調(diào)查問(wèn)卷的設(shè)計(jì)參考美國(guó)胸科協(xié)會(huì)(ATS)-DLD-78-A成人問(wèn)卷，對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修正。問(wèn)卷調(diào)查的主要內(nèi)容包括：年齡、呼吸系統(tǒng)癥狀(咳嗽、咳痰、咽部不適、氣喘、鼻部不適癥和呼吸困難)、視-聽(tīng)系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀(視力模糊、眼睛發(fā)炎、視力疲勞、視力下降、耳鳴、聽(tīng)力減弱和聽(tīng)距下降)與其他指標(biāo)個(gè)人自覺(jué)癥狀(關(guān)節(jié)疼痛、鼻炎觸發(fā)率、記憶力下降、易疲勞、情緒多變、睡眠差和感冒次數(shù)增多)。調(diào)查采用面談的方式，個(gè)人癥狀指標(biāo)值的計(jì)算均是通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷中出現(xiàn)癥狀的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的比例所得出，經(jīng)研究人員對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行審核后抽取1%的進(jìn)行復(fù)核。將收集的資料和問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果，經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)量化轉(zhuǎn)化為特定的指標(biāo)值，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。

1.2.3 肺通氣功能測(cè)定

使用意大利Spirolab-IIIMIR便攜式肺功能檢測(cè)儀，受檢者取立位，夾鼻深吸氣后用力吹至5 s末，測(cè)定肺活量(VC)、用力呼氣肺活量(FVC)、第1秒用力呼氣容量(FEV1)、第1秒用力呼氣容量和用力呼氣肺活量比值(FEV1/FVC)和每分鐘最大通氣量(MVV)，每人重復(fù)測(cè)試肺通氣功能3次，每次間隔10 min，取其平均值，所有儀器操作均由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專(zhuān)人負(fù)責(zé)測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，計(jì)量指標(biāo)采用單因素方差分析，計(jì)算均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±s)，本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，組間平均值的顯著性差異以t檢驗(yàn)分析。

2 結(jié)果與分析(Results and analysis)

2.1 實(shí)驗(yàn)研究期間室內(nèi)外顆粒物濃度及溫濕度數(shù)據(jù)

2.2 室內(nèi)外教師日均顆粒物暴露劑量的比較

由表3可知，利用單因素方差分析對(duì)不同工作時(shí)長(zhǎng)教師的日均顆粒物暴露劑量的測(cè)定得出，室內(nèi)教師和室外體育教師在個(gè)人的顆粒物暴露劑量上呈現(xiàn)出明顯差別。其中，室外工作<3 h和4～6 h的教師的顆粒物暴露組與室內(nèi)教師工作組比較有顯著性差異(P<0.05)；室外6～8 h工作組與室內(nèi)組相比有顯著性差異(P<0.01)。

2.3 室內(nèi)外教師個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查分析統(tǒng)計(jì)

2.3.1 呼吸系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀數(shù)據(jù)分析

由表4可知，在呼吸系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀中，室外教師在“偶爾咳嗽”、“經(jīng)?？人浴?、“偶爾吐痰”和“咽部不適”方面與室內(nèi)教師相比有顯著性差異(P<0.01)；室外組“?？忍怠焙汀昂粑щy”與室內(nèi)組相比有顯著性差異(P<0.05)。

表2 室內(nèi)外顆粒物及溫濕度的差異Table 2 Differences between indoor and outdoor particulate matter concentrations, temperature and humidity

注：與室內(nèi)組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with the indoor group, *P<0.05, **P<0.01.

表3 室內(nèi)外教師日均顆粒物暴露劑量的比較Table 3 Comparison of daily average PM2.5 exposure concentrations of indoor and outdoor teachers

注：與室內(nèi)組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with the indoor group, *P<0.05, **P<0.01.

表4 呼吸系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)Table 4 Personal consciousness symptom survey statistics of respiratory system

注：與室內(nèi)組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with the indoor group, *P<0.05, **P<0.01.

2.3.2 視-聽(tīng)系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀數(shù)據(jù)分析

由表5可知，在視-聽(tīng)系統(tǒng)中，室外教師在“眼睛發(fā)炎”、“耳鳴”、“聽(tīng)力減弱”和“聽(tīng)距下降”方面與室內(nèi)教師相比有顯著性差異(P<0.01)；室外組“視力模糊”、“視力疲勞”和“視力下降”指標(biāo)也顯著性高于室內(nèi)教師(P<0.05)。

2.3.3 其他指標(biāo)個(gè)人自覺(jué)癥狀數(shù)據(jù)分析

由表6可知，在其他指標(biāo)個(gè)人自覺(jué)癥狀中，室外教師的“鼻炎觸發(fā)率”、“記憶力下降”和“情緒多變”指標(biāo)與室內(nèi)教師相比有顯著性差異(P<0.01)；室外組教師“關(guān)節(jié)疼痛”、“易疲勞”和“感冒次數(shù)增多”等指標(biāo)與室內(nèi)教師相比有顯著性差異(P<0.05)。

表5 視-聽(tīng)系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)Table 5 Personal consciousness symptom survey statistics of visual-listening system

注：與室內(nèi)組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with the indoor group, *P<0.05, **P<0.01.

表6 其他指標(biāo)個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)Table 6 Personal consciousness symptom survey statistics of other indicators

注：與室內(nèi)組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with indoor group, *P<0.05, **P<0.01.

2.4 室內(nèi)外教師肺通氣功能的統(tǒng)計(jì)分析

2.4.1 顆粒物暴露對(duì)不同教齡教師肺通氣功能的統(tǒng)計(jì)分析

由表7可知，針對(duì)于不同的肺功能指標(biāo)，隨著教齡的增加，室外組FVC、MVV和VC的指標(biāo)測(cè)試結(jié)果逐漸降低，其中和“<5 a”組相比，“6～10 a”組MVV、“11～20 a”組FVC、MVV和VC，“>20 a”組FVC、VC指標(biāo)有顯著性差異(P<0.05)，MVV有顯著性差異(P<0.01)；而室外組FEV1、FEV1/FVC和PEF隨著教齡的增加而升高，其中和“<5 a”組相比，“6～10 a”組FEV1、FEV1/FVC，“11～20 a”組PEF有顯著性差異(P<0.05)，“>20 a”組FEV1、FEV1/FVC和PEF有顯著性差異(P<0.01)。

2.4.2 室內(nèi)外不同日工作時(shí)長(zhǎng)教師肺通氣功能的統(tǒng)計(jì)分析

由表8可知，由于工作時(shí)間不同，室內(nèi)外教師在顆粒物暴露下的肺功能指標(biāo)也不同，其中和“<3 h”組相比，“4～6 h”組FEV1/FVC和PEF有顯著性差異(P<0.05)，“6～8 h”組FEV1/FVC、MVV和PEF有顯著性差異(P<0.05)，F(xiàn)VC、FEV1和VC有顯著性差異(P<0.01)。

2.4.3 顆粒物暴露下教師吸煙史對(duì)肺通氣功能的影響

由表9可知，通過(guò)單因素方差分析顆粒物暴露下有無(wú)吸煙史對(duì)各項(xiàng)肺功能指標(biāo)的影響，結(jié)果表明和“有吸煙史”教師相比，“無(wú)吸煙史”教師FVC、PEF有顯著性差異(P<0.05)；FEV1/FVC、MVV有顯著性差異(P<0.01)。

3 討論(Discussion)

3.1 實(shí)驗(yàn)研究期間室內(nèi)外顆粒物濃度及溫濕度數(shù)據(jù)結(jié)果分析

諸多環(huán)境毒理學(xué)和流行病學(xué)研究表明，大氣顆粒物污染會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害，其中主要包括呼吸系統(tǒng)疾病以及心血管疾病等[4]。大氣顆粒物的健康效應(yīng)除了慢性毒性以外，霧霾天的急性顆粒物暴露也會(huì)引起機(jī)體急性毒性反應(yīng)[5-6]。同時(shí)，由于室內(nèi)外的空氣交換行為，室外大氣環(huán)境的污染，并不能使室內(nèi)環(huán)境成為安全區(qū)域，實(shí)際上室外大氣污染物仍然是威脅室內(nèi)環(huán)境健康的重要因素[7]。對(duì)測(cè)試時(shí)期的顆粒物測(cè)試結(jié)果進(jìn)行方差分析發(fā)現(xiàn)，室外的PM2.5和室內(nèi)相比有顯著性差異，室內(nèi)外溫度之間有顯著性差異。室內(nèi)外不同的污染濃度差、顆粒物的不均勻性分布及不同人群對(duì)污染負(fù)荷的承受能力、污染物的遷移轉(zhuǎn)化會(huì)產(chǎn)生不同的呼吸暴露風(fēng)險(xiǎn)[8]。

表7 不同教齡教師肺通氣功能的統(tǒng)計(jì)分析Table 7 Statistical analysis of pulmonary ventilation function in teahers with different teaching experiences

注：FVC表示用力呼氣肺活量，F(xiàn)EV1表示第1秒用力呼氣容量，MVV表示每分鐘最大通氣量，VC表示肺活量，PEF表示峰流速值；與“<5 a”組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: FVC stands for forced expiratory vital capacity; FEV1stands for first second forced expiratory volume; MVV stands for maximal voluntary ventilation; VC stands for vital capacity; PEF stands for peak flow rate; compared with “<5 a” group, *P<0.05, **P<0.01.

表8 不同日工作時(shí)長(zhǎng)教師肺通氣功能的統(tǒng)計(jì)分析Table 8 Statistical analysis of pulmonary ventilation function in teachers with different daily working time

注：與“<3 h”組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with “<3 h”group, *P<0.05, **P<0.01.

表9 吸煙史對(duì)肺通氣功能影響的統(tǒng)計(jì)分析Table 9 Statistical analysis of the impact of smoking history on pulmonary ventilation function

注：與無(wú)吸煙史組比較，*P<0.05、**P<0.01。
Note: Compared with the group without smoking history, *P<0.05, **P<0.01.

3.2 室內(nèi)外教師日均顆粒物暴露濃度的差異性分析

環(huán)境暴露評(píng)價(jià)主要是評(píng)價(jià)室內(nèi)污染物質(zhì)與對(duì)人體健康影響之間的關(guān)系[9-10]。由于冬季西安霧霾較為嚴(yán)重，室內(nèi)、外教師個(gè)人的顆粒物暴露濃度具有顯著性不同。測(cè)定數(shù)據(jù)顯示，室內(nèi)外教師在個(gè)人的顆粒物暴露濃度上差別很大。其中，室外工作<3 h和4～6 h的體育教師暴露組與室內(nèi)同時(shí)間工作組教師比較有顯著性差異(P<0.05)；室外6～8 h工作組與室內(nèi)同時(shí)間工作組相比有顯著性差異(P<0.01)。由于運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和場(chǎng)地的限制，室外體育教師不得不暴露于高濃度的顆粒物環(huán)境中；另外，由于體育課程的特殊性，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中隨著呼吸的加深加快，必然會(huì)導(dǎo)致更多的細(xì)顆粒物攝入和沉積；同時(shí)由于顆粒物對(duì)人體所造成的健康危害與其理化性質(zhì)和粒徑分布有直接關(guān)系[11]，因此，PM2.5可通過(guò)上呼吸道到達(dá)肺泡沉積下來(lái)，再通過(guò)肺泡間質(zhì)進(jìn)入血液循環(huán)中，造成對(duì)機(jī)體健康的損害[12]。

3.3 室內(nèi)外不同組別教師呼吸系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查結(jié)果分析

在顆粒物污染情況下，呼吸系統(tǒng)的表征可以反映機(jī)體對(duì)污染空氣的適應(yīng)性[13]。研究結(jié)果表明，大氣中不同粒徑的顆粒物，尤其是細(xì)顆粒物對(duì)呼吸系統(tǒng)的影響，除了與顆粒物的粒徑[14]、傳播方式[15]、氣候條件、個(gè)體差異和污染濃度等有關(guān)之外，還與個(gè)體所處的環(huán)境有關(guān)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，由于室內(nèi)組教師和室外組教師在個(gè)人呼吸系統(tǒng)自覺(jué)癥狀調(diào)查統(tǒng)計(jì)中表現(xiàn)出明顯的差異性，尤其是在咳嗽、咳痰和咽部不適等方面具有顯著性差異(P<0.01)。這主要是因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)測(cè)試期間，西安已進(jìn)入霧霾天氣，空氣中細(xì)顆粒物的濃度升高，進(jìn)入呼吸道的大氣顆粒物可以刺激和腐蝕肺泡壁，導(dǎo)致教師在長(zhǎng)期的戶(hù)外工作中鼻腔干燥、呼吸不暢和咳嗽等呼吸系統(tǒng)癥狀發(fā)生率增加，呼吸道防御機(jī)能受到破壞、肺功能受損，呼吸系統(tǒng)受到慢性損傷。從以往的研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)敏性哮喘和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)支氣管炎的患病率與顆粒物濃度之間存在關(guān)聯(lián)[16]。本次戶(hù)外實(shí)驗(yàn)對(duì)象主要為體育教師，因此相對(duì)于室內(nèi)上課的教師，戶(hù)外體育教師的運(yùn)動(dòng)量要大于室內(nèi)教師，而隨著運(yùn)動(dòng)量的增加，機(jī)體的肺通氣量也相對(duì)增加，單位時(shí)間內(nèi)吸入的顆粒物也相對(duì)較多[17]，可以推斷出這是戶(hù)外教師不良呼吸系統(tǒng)癥狀高于室內(nèi)教師的原因。同時(shí)，在霧霾的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸模式是從單一的鼻腔到呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)榭?鼻-咽喉的混合呼吸，這會(huì)導(dǎo)致鼻腔對(duì)空氣的過(guò)濾作用降低，加重了大氣污染物質(zhì)對(duì)人體的危害作用。

3.4 室內(nèi)外不同組別教師視-聽(tīng)系統(tǒng)個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查分析

顆粒物引起的腦功能損害可能與神經(jīng)炎癥及神經(jīng)元損傷或丟失有關(guān)[18]。本研究結(jié)果表明，室外上課教師較室內(nèi)教師在視力和聽(tīng)覺(jué)的功能表現(xiàn)上出現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)。機(jī)體的視覺(jué)系統(tǒng)和聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的功能取決于主客觀(guān)的因素，主要包括物理因素、化學(xué)因素、生物因素和心理因素。機(jī)體所處自然環(huán)境的優(yōu)劣，是喚起機(jī)體各系統(tǒng)對(duì)外界應(yīng)激做出反應(yīng)的應(yīng)激源，長(zhǎng)期在空氣污染的環(huán)境中生活，會(huì)顯著增加機(jī)體視-聽(tīng)系統(tǒng)受損的概率。目前其機(jī)制主要有2點(diǎn)：(1)顆粒物進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起直接損害[19]；(2)顆粒物引起的系統(tǒng)炎癥反應(yīng)導(dǎo)致間接損害[20]。本實(shí)驗(yàn)中眼睛發(fā)炎、聽(tīng)力減弱和聽(tīng)距下降3個(gè)指標(biāo)在2組中均表現(xiàn)出顯著差異(P<0.01)，說(shuō)明霧霾天氣對(duì)室外體育教師的部分機(jī)能損傷是比較嚴(yán)重的。

3.5 室內(nèi)外不同組別教師其他個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查分析

Wen等[21]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境污染是影響居民健康狀況的重要因素之一，其污染越嚴(yán)重，人們對(duì)健康狀況感知就越不好。從室內(nèi)外個(gè)人自覺(jué)癥狀調(diào)查的其他指標(biāo)來(lái)看，無(wú)論感官反應(yīng)還是機(jī)體本體感覺(jué)感受器，還是睡眠、心理和情緒等，室外調(diào)查數(shù)據(jù)均高于室內(nèi)。這說(shuō)明，冬季霧霾天在室外工作的教師，總體上由于空氣質(zhì)量而導(dǎo)致的身體和心理及其他自覺(jué)癥狀指標(biāo)的負(fù)面值高于室內(nèi)工作的教師。這是因?yàn)?，顆粒物對(duì)機(jī)體的損害作用并不是相互獨(dú)立的，而是存在損害的連鎖效應(yīng)。比如顆粒物進(jìn)入肺部后，可以通過(guò)肺部的自主神經(jīng)反射引起其他系統(tǒng)產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，肺的自主神經(jīng)反射直接對(duì)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生影響[22]；顆粒物在肺局部引起的炎癥反應(yīng)可進(jìn)一步促進(jìn)系統(tǒng)炎癥的發(fā)生[23]，而系統(tǒng)炎癥反應(yīng)可同時(shí)反作用于機(jī)體的內(nèi)穩(wěn)態(tài)，導(dǎo)致穩(wěn)態(tài)失衡，對(duì)各組織器官產(chǎn)生不良影響。這也提醒室外教師除了要加強(qiáng)個(gè)人自我防護(hù)之外，相關(guān)教育管理部門(mén)也應(yīng)該制定相應(yīng)的教學(xué)管理措施，適當(dāng)減少或取消霧霾天氣室外教學(xué)。

3.6 霧霾天對(duì)室內(nèi)外教師肺通氣功能影響的差異性分析

Alicia等[24]研究發(fā)現(xiàn)，呼吸系統(tǒng)是機(jī)體獲得氧氣的首要通道，同時(shí)也是污染物進(jìn)入的通道。長(zhǎng)期處于污染的空氣中，可引發(fā)器官和支氣管痙攣，在增加呼吸道阻力的同時(shí)降低呼吸道空氣的流速，從而使機(jī)體的呼吸功能下降[25]。尤其是長(zhǎng)期在室外工作的教師，對(duì)空氣中細(xì)顆粒物的感知敏感度會(huì)下降，久而久之就會(huì)引起呼吸系統(tǒng)的疾病。

FVC是指盡力最大吸氣后，盡力盡快呼氣所能呼出的最大氣量。該指標(biāo)用以表征將測(cè)定肺活量的氣體用最快速呼出的能力。其中，開(kāi)始呼氣第一秒內(nèi)的呼出氣量為1 s用力呼氣容積(FEV1)，其臨床應(yīng)用較廣，常以FEV1/FVC表示。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同教齡和不同日工作時(shí)間的教師的FEV1/FVC的數(shù)值也不同，二者存在正相關(guān)關(guān)系。室外教師FEV1/FVC高于室內(nèi)組教師，說(shuō)明室外教師呼吸系統(tǒng)防御功能下降。由于空氣中的PM2.5經(jīng)上呼吸道進(jìn)入肺部后，大部分會(huì)在肺泡沉積，顆粒物中所含的有害物質(zhì)通過(guò)免疫反應(yīng)和基因誘導(dǎo)等途徑引起肺部發(fā)生炎癥反應(yīng)，造成肺部疾病[26]。通氣儲(chǔ)備能力試驗(yàn)，用以衡量胸廓肺組織彈性、氣道阻力和呼吸肌力量。隨著教齡的增加和日工作時(shí)間的延長(zhǎng)，其MVV的數(shù)值降低，二者存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。這也許是空氣污染對(duì)機(jī)體損傷的長(zhǎng)期效應(yīng)累積的結(jié)果。在體育課授課過(guò)程中需要頻繁進(jìn)行身體活動(dòng)，會(huì)使機(jī)體代謝增強(qiáng)，呼吸頻率加快，氣體交換量增多，每分通氣量隨運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度加大，在一定范圍內(nèi)逐漸增大。對(duì)于戶(hù)外體育教師來(lái)說(shuō)，隨著運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的變化，機(jī)體的呼吸方式也由單純的鼻式呼吸轉(zhuǎn)變成為口鼻共用的混合呼吸模式，而混合式呼吸則會(huì)在一定程度上減弱鼻腔對(duì)空氣的過(guò)濾功能，空氣中的顆粒污染物便會(huì)直接通過(guò)口腔進(jìn)入呼吸道，再通過(guò)肺換氣功能彌散進(jìn)入血液，明顯增加了污染物對(duì)人體的危害作用，這也是MVV下降的機(jī)制之一。

VC是一次呼吸的最大通氣量，在一定意義上可反映呼吸機(jī)能的潛在能力，作為肺功能狀態(tài)的動(dòng)態(tài)生理指標(biāo)。從室內(nèi)外教師肺活量的測(cè)量結(jié)果可以看出，>11 a的教齡和日工作時(shí)長(zhǎng)>6 h的教師與室內(nèi)教師有顯著性差異。這主要是由于長(zhǎng)期的顆粒物在呼吸道經(jīng)過(guò)截留、碰撞、沉降、擴(kuò)散和靜電沉淀等，顆粒物因慣性作用不能隨著氣流的前進(jìn)方向而繼續(xù)前進(jìn)，而在呼吸道表面沉積下來(lái)[27]，從而使顆粒物中富集的有毒有害物質(zhì)改變呼吸道的生理功能狀態(tài)，從而干擾肺部的氣體交換，直接影響肺的通氣功能[28]。

PEF又稱(chēng)呼氣流量峰值，是指用力肺活量測(cè)定過(guò)程中，呼氣流量最快時(shí)的瞬間流速，主要反映呼吸肌的力量及氣道有無(wú)阻塞。與FEV1、FEV1/FVC和MVV的數(shù)值表現(xiàn)一樣，本測(cè)試中，PEF的指標(biāo)變化與教齡和日工作時(shí)長(zhǎng)有正相關(guān)關(guān)系，作為FEV1/FVC的有益補(bǔ)充，表明長(zhǎng)期暴露于大氣污染下的室外教師的呼吸系統(tǒng)防御機(jī)能有所下降。

綜上所述，冬季霧霾天氣室外體育教師個(gè)人的自覺(jué)癥狀調(diào)查和肺功能生理指標(biāo)測(cè)定均與室內(nèi)教師有顯著性差異。且隨著教齡的延長(zhǎng)和日工作時(shí)間的增加，對(duì)空氣中細(xì)顆粒物的感知敏感度會(huì)下降，久而久之就會(huì)引起呼吸系統(tǒng)的疾病。同時(shí)，相關(guān)行政主體部門(mén)和監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)也需要根據(jù)不同顆粒污染物在人體呼吸系統(tǒng)的沉積濃度和速度，系統(tǒng)性地對(duì)霧霾天氣室內(nèi)外教師的每日呼吸暴露量及其健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為解決冬季霧霾天氣體育教學(xué)及健康風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防提供理論依據(jù)，也借此希望引起政府和公眾對(duì)生活環(huán)境大氣質(zhì)量安全的重視。