PM2.5对哮喘患者的危害以及防霾口罩的选择
2017/09/12
李志明 唐华平
山东省青岛市市立医院呼吸科 266000
山东省青岛市市立医院呼吸科 266000
摘要：从不同地区哮喘流行病学的研究中，我们不难发现哮喘发病率在逐年增加，大部分研究将这种增加的原因归咎于工业化过程中产生的工业排放、汽车尾气导致的空气污染。雾霾正是近年出现一种大气污染状态，雾霾中以PM2.5易沉积于肺组织，所以对肺组织损伤最为显著。有效防霾可减少哮喘发作的频率，其中以佩戴口罩最为简单、实用。
关键词：哮喘;雾霾;PM2.5
1.哮喘定义
哮喘是一种常见的呼吸系统疾病，最新的2017年GINA指南对哮喘的定义为：一种以慢性气道炎症为特征的异质性疾病，通常存在存在广泛而多变的可逆性呼气气流受限，表现为反复发作的喘息、气促、胸闷、咳嗽等症状，强度随时间变化[1]。
2.雾霾及PM2.5定义
雾霾是近几年提及较多的一种气象名词。雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，雾霾的主要成分是PM2.5[2]。particulate matter2.5（PM2.5）是大气颗粒物中空气动力学当量直径≤2.5 μm的可吸入颗粒物的总称。不同直径大小的细颗粒物沉积气管肺组织不同部位，直径为在2. 5 ～ 10 μm 的粗大颗粒物主要沉积在大的传导气道; 细颗粒物或PM 2. 5 可以沉积在整个呼吸道，特别是能沉积在小气道和肺泡，甚至通过气血屏障进入血液循环[3]。PM2.5当量直径小，易吸附空气中的重金属、氧化物、污染物，还包含了各种各样的免疫原性物质，如真菌孢子和花粉[4]。
3.PM2.5与哮喘关系
关于PM2.5引起哮喘发作或急性加重的相关研究中，气道炎症、免疫功能失调、氧化应激以及损伤，基因突变等机制都起着重要作用。
3.1 炎症
哮喘患者由于气道高反应性，气道收缩痉挛，PM2.5无法及时随痰液排出肺部，阻碍肺泡气体交换，损伤肺组织。气道的痉挛，引起管腔狭窄，相应气道阻力的增加, 肺部通气，进一步加剧气道高反应。另外PM2.5可引起炎症及细胞因子的释放[4]，肺巨噬细胞吞噬沉积于肺部的细小颗粒，引起吞噬细胞急性免疫反应，促使促炎因子白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）和肿瘤坏死因子-α（tumornecrosisfactor-α，TNF-α）的分泌增加[5]，进而加重哮喘患者肺部炎症损伤。
3.2 免疫失调
PM2.5可引起免疫细胞的损伤和细胞因子分泌紊乱，引起免疫球蛋白水平发生改变，导致免疫系统功能异常［6］。而且PM2.5暴露可引起lgE、IgG 水平升高，lgA 水平下降，影响体液免疫功能［7］。另外PM2.5 与巨噬细胞作用后，可导致其细胞骨架损伤，巨噬小体的转运受阻碍，细胞功能下降，从而使肺组织防御功能下降。
3.3 氧化应激
同时PM2.5吸附的多环芳香烃和大量过渡金属元素，如锌、铁、铜、锰、镍、钴和钛等刺激肺泡和气道表面产生氧化应激反应，主要为活性氧和活性氮自由基[8]。它们导致脂类和蛋白质的氧化损伤，通过程序性凋亡或坏死引起细胞死亡。此外，肺泡巨噬细胞接触 PM2.5及其附着的毒性重金属后，巨噬细胞在吞噬异物的同时出现氧代谢活跃，并生成反应性氧中间产物（reactive oxygen intermediates，ROIs）和反应性氮中间产物（reactive nitrogen intermediates，RNIs），诱导氧依赖杀伤途径[9]。研究提出，PM2.5中的过渡金属通过Fenton反应诱导羟自由基生成，使细胞膜上不饱和脂肪酸发生过氧化，降低细胞膜流动性，导致膜通透性改变，引起细胞膜损伤，从而引发组织细胞损害的进一步发生，进一步的管腔狭窄和细胞外基质的过度沉积，可诱发气道平滑肌细胞增大和肥大的发生，这些均造成了哮喘患者呼吸功能的进一步下降。
3.4 基因突变
另外也有研究认为PM2.5 可使细胞 DNA 损害等，该病理变化可参与气道高反应性和气道黏液分泌增加，从而引起哮喘的发生或急性加重［10］。
4. 防护
《柳叶刀》（Lancet）杂志发表了2015全球疾病负担研究（GBD 2015）系列报告提及：我国每10万死者中有163.1人死于空气污染。有研究显示雾霾对哮喘患者的呼吸功能和气道反应性影响极大，严重影响哮喘患者的生活质量[11], 因此在雾霾天气中哮喘患者应积极的作出预防措施，最常及最普遍的是戴口罩。研究表明，用防霾口罩明显优于不采取防护措施患者，起到较好的防护作用[12]。防霾口罩可以说筑起第一道防线。有效的防霾口罩需要具备两方面的特征，一是对雾霾中的主要成分—非油性细颗粒物（PM2.5）过滤效果达到一定标准，一般 90% 以上就有作用；二是口罩要与皮肤有很好的贴合度，保证呼吸的空气通过口罩进行过滤。
常用口罩分为以下几类：
①普通口罩，主要功能在于保暖和阻隔空气中的大颗粒灰尘等，但几乎对细菌病毒、雾霾没有防护作用。
②医用外科口罩，国家规定其细菌过滤率不小于 95%、颗粒过滤效率不小于 35%，适用于医务人员在诊疗、手术过程中防护血液、体液和飞溅物传播。对雾霾也无法进行有效阻隔。
③医用防护口罩（N95 口罩）具有良好的密合性。国家规定其对于非油性颗粒物的过滤效果应不小于95%，在防霾和防病毒方面都具备较好的效果。
④工业用的防尘口罩，有“KN”（防非油性颗粒物）和“KP”（防非油性和油性颗粒物）两个系列。每个系列按过滤颗粒物的效果分为 90%、95%、99.97% 三级，这类口罩对颗粒物的防护效果高达90%以上，可以用于雾霾的防护。
总体而言，为了减少雾霾引起哮喘的急性加重，哮喘患者应尽量减少暴露频次。雾霾天气外出时选用医用防护口罩、工业用的防尘口罩，有条件患者家中使用空气净化器也有一定效果。
参考文献
1.2017 Global Initiative for Asthma
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