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環境汙染與CVD息息相關,這些措施可緩解
我想靜靜是什麼意思?
除糖尿病、高血壓、吸菸、高膽固醇血癥和遺傳易感性等傳統心血管疾病(CVD)危險因素外,目前越來越多的證據表明,環境中的某些物理和化學因素對CVD也具有顯著影響。
圖1 汙染暴露的影響
噪音與CVD
1.循證證據
交通噪音汙染是日益嚴重的公共衛生問題。
薈萃分析(中等水平證據)表明,道路交通噪音對缺血性心臟病(IHD)死亡率的RR為1。02 (95%CI:0。97–1。08),提示道路噪音與CVD死亡率略增加相關。
證據顯示,交通噪音或為心梗的危險因素,但相關研究結果並不一致,尚需更多證據證實。
有關噪音與高血壓發病率的研究多為橫斷面設計,研究質量不高,且研究結果並不一致。
中等質量證據證實,道路噪音可增加卒中風險。
少數研究表明,噪音可增加心衰風險。為數不多的關於噪音與房顫風險的研究得出了不一致的結果。
流行病學證據表明,主要來自交通道路的噪音還與多種CVD危險因素相關,如糖尿病、肥胖等代謝疾病,睡眠障礙等。
除此之外,研究還表明,噪音與抑鬱症、身體活動減少,以及飲酒和吸菸相關。
2.噪聲影響CVD的機制
長期暴露在噪音環境中,首先會導致CVD危險因素(如糖尿病、高血壓和高膽固醇血癥)的發展和凝血因子的啟用,最終導致心梗、心衰、心律失常和卒中的發生,如圖2A。除此之外,噪音還會導致睡眠障礙,干擾活動,干擾交流等,進而增加CVD風險。
圖2 噪音的不利影響
注:A。噪聲暴露的直接(聽覺)和間接(非聽覺)效應;B。神經元啟用;C。神經元啟用及隨後的動脈粥樣硬化,提示噪音暴露可帶來更高的CVD風險
空氣汙染與CVD
空氣汙染(主要是PM10和/或PM2。5)或與急性冠脈綜合徵(ACS)、慢性冠脈疾病和外周動脈疾病、心衰和心律失常風險增加相關。
圖3 空氣汙染閾值及對健康的影響
注:A。空氣汙染閾值;B。PM2。5暴露可導致斑塊破裂;C。不同的PM2。5閾值對CVD風險的影響
1.缺血性心臟病
通常來講,空氣汙染時,致命或非致命性冠脈疾病的發病率較高。女性健康倡議研究(The Women’s Health Initiative Study )顯示,長期暴露於PM2。5(10 µg/m³)的女性(非)致命性冠心病的發病率高出21%。ESCAPE試驗顯示長期暴露於PM10(10 µg/m³)與冠脈事件發生率增加12%相關,長期暴露於PM2。5(5 µg/m³)與冠脈事件發生率增加13%相關。
薈萃分析顯示,PM2。5、二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳暴露均與心梗發病率增加有關。
更為重要的是,已確診冠心病的患者即使短期暴露於PM2。5也與ACS風險增高相關。
長期暴露於PM2。5會透過持續的斑塊進展增加心血管風險,而短期PM2。5似乎會觸發斑塊破裂,短期和長期暴露均會增加CVD事件風險(圖3B)。
總體而言,大氣汙染物對IHD的影響更大,同時PM2。5>20 µg/m³的斑塊脆弱性也更高,提示即使短期高濃度的PM2。5 µg/m³也可能導致急性斑塊破裂。
2.心衰
英國的一項佇列研究顯示,PM和二氧化氮長期暴露與心衰發病率增加相關。薈萃分析顯示,PM10和PM2。5短期增加與心衰住院或死亡率較高相關。
3.心律失常
在健康人群中的研究未能得到令人信服的證據,證實空氣汙染與心律失常或心室異位起搏相關。但研究發現,院外心臟驟停與短期空氣汙染相關,如顆粒物,尤其是PM2。5。
4.腦血管疾病
多項研究明,長期或短期空氣汙染與卒中住院率或死亡率增加相關。
女性健康倡議研究顯示,長期PM2。5暴露增加10µg/m³,卒中和因腦血管病而死亡的風險增加35%,腦血管疾病死亡風險增加83%。
我國研究亦顯示,PM10和二氧化氮暴露12年與腦血管疾病死亡增加相關。
5.CVD死亡
多項研究及薈萃分析表明,短期接觸 PM、二氧化氮和臭氧與心血管死亡率增加相關。短期暴露於PM10和PM2。5的RR分別為1。0060(95% CI:1。0044-1。0077)和1。0092(95% CI:1。0061-1。0123)。
美國心臟協會(AHA)的一份立場宣告指出,與急性PM2。5暴露相比,長期暴露時的全因死亡率更高。
ESCAPE研究則並未發現長期PM2。5暴露與CVD死亡之間的顯著統計學相關性。相反,PM2。5 對全因死亡率的影響已被廣泛接受。
圖4 空氣、光和噪聲汙染對CVD影響的病理生理學機制
室外光汙染與CVD
光汙染會導致昆蟲、動物和鳥類的晝夜節律受損,從而導致過早死亡和生物多樣性喪失。
對於人類而言,晝夜節律基因失調為非傳染性疾病的主要原因。關鍵晝夜節律基因的突變和表達變化可導致肥胖和高血糖等,可嚴重影響人類健康,尤其是增加代謝疾病風險。
對於老年受試者,戶外夜間光汙染每增加5 lux ,血壓可增加3-4 mmHg。夜間人造光汙染還與老年人冠心病和死亡率風險增加相關。
氣溫升高與CVD
有證據表明,氣溫與急性心梗之間存在關聯。多項研究表明,寒冷和熱暴露均可能會增加心梗風險。高溫(氣候相關)可透過以下直接或間接機制增加CVD事件風險:
①高溫與體表血液迴圈和出汗相關,進而導致心臟壓力、血液黏度、血漿膽固醇和白細胞介素6水平的增加。
②溫度升高或導致睡眠障礙,如睡眠時間過短(<6h)或睡眠片段化,從而增加CVD風險。
③高溫或導致體力活動減少,這與CVD風險增高相關。反之,在高溫下進行身體活動本身也是健康相關的風險因素。
環境汙染的控制措施有哪些?
圖5 環境汙染應對策略
1.噪音暴露
道路噪音是最主要的噪音源,在居民區附件的主幹道上可設定限速,增設隔音屏障等措施,以有效緩解噪音。
建築物隔音(如使用隔音窗、隔音板等),可有效減少室外噪音暴露。
隨著技術進步,可設計噪音較小的汽車發動機和輪胎,以及火車靜音制動模組。
對於飛機噪音的控制,鑑於夜間噪音對健康的不利影響最為限制,因此可禁止夜間空中交通。
2.空氣汙染
(1)降低空氣汙染的措施
在日常生活中,個人進行簡單的生活方式干預即可減少空氣汙染暴露。
現有證據證實,佩戴經驗證的N95口罩/呼吸器或可改善較高PM2。5環境暴露所導致的CVD風險。儘管沒有一致的證據證實其對CVD事件的影響,但在PM2。5空氣質量極差的情況下暫時使用N95口罩/呼吸器也是有益的。若無N95口罩/呼吸器,則也可使用外科口罩。
使用汽車空氣過濾器和空調可減少旅行期間PM 2。5和超細顆粒物(UFP)暴露。
除此之外,在空氣汙染時待在室內、關閉門窗等也有利於降低空氣汙染暴露。
(2)個人身體活動的緩解策略
關於身體活動對健康的獲益,以及戶外體育活動期間空氣汙染暴露的潛在不利影響正在探究中。
Kim等的全國佇列研究納入了1469972例20-39歲的年輕人顯示,即使暴露於低或中度PM水平下,戶外體育活動也有明顯獲益;久坐受試者的CVD風險明顯增加。此外,作者計算了環境汙染和身體活動的“盈虧平衡點”,提示在PM2。5濃度≥100 µg/m³的環境中,每日騎行1。5h或步行10h有害。
此外,國家還可以透過降低排放水平等政策來降低空氣汙染對CVD的影響。
3.光汙染暴露
關燈是減少光汙染最簡單的緩解方法,尤其是對於光並非絕對必要時。
技術地進步也有助於減少光汙染,如光遮蔽技術、節能燈、智慧城市技術等。
此外,鑑於藍光發射對晝夜節律的影響最為顯著,因此可減少藍光使用。
結語
幾乎所有的環境風險因素暴露均會觸發一系列特定的病理生理機制,這些機制以應激激素訊號、氧化應激和炎症為中心。
鑑於環境汙染因素、不健康行為(如吸菸、久坐)和傳統風險因素(如高血壓、糖尿病、肥胖)均會觸發類似的病理機制,或存在疊加/協同效應,從而導致非傳染性疾病更顯著的發展和更快的進展。
醫脈通編譯自:Thomas Münzel, Omar Hahad, Mette Sørensen, et al。 Environmental risk factors and cardiovascular diseases: a comprehensive expert review。 Cardiovascular Research。 2022; 118(14): 2880-2902。