空气污染：心血管疾病死亡风险增加的关键因素

多数研究支持氮氧化物是心血管疾病发生、发展的危险因素，并可影响心血管疾病的门诊率、入院率甚至是死亡率。

（一）短期效应

1.氮氧化物对心血管疾病死亡率的影响　氮氧化物是心血管疾病死亡率增加的危险因素，如研究学者们调查了2006年到2008年间珠江三角洲四城市（广州、佛山、中山、珠海）O3和NO2对心血管疾病急性死亡率的影响，四城市中NO2的平均浓度分别为53.9 μg/m3、70.44 μg/m3、48.4 μg/m3、38.1 μg/m3，在调整了温度、相对湿度等因素后经污染物模型分析表明NO2每增加10 μg/m3，四城市心血管疾病相关的死亡率分别增加1.92%（95%CI：1.29%～2.57%）、2.35%（95%CI：1.59%～3.13%）、1.19%（95%CI：0.05%～2.34%）、2.22%（95%CI：-0.09%～4.58%）。四城市合并分析后，NO2浓度的短期变化仍与心血管疾病的死亡率存在相关关系，NO2每增加10 μg/m3，心血管疾病日死亡率增加2.12%（95%CI：1.58%～2.65%），该研究中NO2对心血管疾病死亡率的作用效应远大于来自西方国家的报道，如Samoli等人的报道中认为NO2每增加10 μg/m3，粗略估计总死亡率、心血管疾病死亡率及呼吸系统死亡率增加0.3%～0.5%，也大于某些亚洲城市的报道，如HEI报道NO2每增加10 μg/m3，心血管疾病死亡率增加1.74%（95%CI：0.85%～2.63%），因此有学者认为NO2与心血管疾病的急性死亡率存在剂量-效应关系。

北京的研究亦得到NO2与居民日死亡数呈正相关关系，是心脑血管疾病死亡率增加的危险因素。对北京市八城区（包括东城区、西城区、宣武区、崇文区、海淀区、朝阳区、丰台区和石景山区）开展了调查，调查始于2003年1月1日，终于同年12月31日，主要研究空气污染物（SO2、NO2、PM10）与城区居民每日死亡数的关系，研究结果表明大气污染物中NO2的浓度每升高10 μg/m3，心脑血管疾病死亡危险性增加1.3%（95%CI：0.2%～2.4%），北京市空气污染物（SO2、NO2、PM10）对人群健康存在短期影响，能增加人群心脑血管疾病死亡风险。有研究组调查全北京市空气污染与人群非外伤死亡率的研究也得到相似的结论，即NO2每升高10 μg/m3，北京市居民心血管病死亡率增加2.63%（95%CI：1.87%～3.39%）。同样在上海市闸北区开展的空气污染与心血管疾病的死亡率相关性研究表明大气污染对居民死亡率有急性效应，是居民死亡风险增加的危险因素。在调整气象因素并采用1∶4双向对称性对照模型中，NO2 48 h平均浓度每增10 μg/m3对应于居民非损伤中毒死亡的相对危险度为1.010（95% CI：1.000～1.020）。应用同一批数据在后来的时间序列研究中亦得到类似结果，NO2浓度每增10 μg/m3对应于居民非损伤中毒死亡的相对危险度为1.014（95%CI：1.007～1.020）。然而，NO2与心脑血管疾病死亡的关系在其他研究中并没有发现，部分学者认为NO2与心脑血管疾病的死亡无关联，例如在天津的研究发现，NO2对应于心血管疾病的死亡危险性为1.29（95%CI：0.29～2.30），无统计学意义。北京市朝阳区NO2浓度与居民循环系统疾病每日死亡数关系的报道显示大气NO2浓度每增加10 μg/m3，导致朝阳区居民每日死亡增加0.55%（95%CI：-0.02%～1.12%），北京市朝阳区大气NO2浓度对居民影响不明显。

2.氮氧化物对心血管疾病门诊率和住院率的影响　氮氧化物可增加急性高血压门诊率，来自北京的2007年1月1日到12月31日研究报道表明，单污染物模型中NO2浓度每增加10 μg/m3，滞后三天的急性高血压门诊率增加风险OR值为1.101（95% CI：1.038～1.168），控制PM10后NO2浓度每增加10 μg/m3，高血压门诊率增加风险OR值为1.114（95%CI：1.037～1.195）。在同一研究中，在调整了温度、湿度后，NO2可使急性心血管疾病门诊率增加1.6%（95%CI：1.003～1.029）。研究学者根据2008年12月至2009年11月河南省郑州市空气污染对某医院每日门诊人次影响的滞后效应和收获效应调查，发现PM10和NO2对心血管内科门诊人次的影响存在累积效应，其中NO2浓度每升高10 μg/m3，其对心血管内科门诊人次影响的相对危险度估计为1.177 2（95%CI：1.028 4～1.347 6），且有统计学意义（p＜0.05）。来自广州的研究结果显示心血管事件的发生与当天的二氧化硫、二氧化氮低度相关（r值为0.138和0.142）。将心血管事件发病人数及污染指标按周合并（取一周当中的中位数）作相关分析，急性心力衰竭的发生与二氧化氮和可吸入颗粒物相关关系（r值为0.258和0.264）。

心律失常是心脏节律紊乱的表现，并已经逐渐成为一个重要的公共卫生问题。心律失常与心血管并发症和心脏骤停的风险增加有关，很多研究已表明空气污染物NOx可能是心律失常的危险因素。我国学者报道上海市空气污染与56 940名心律失常患者门诊率有明显的正相关关系，其中NO2每增加10 μg/m3，当日心律失常门诊率增加2.90%（95%CI：2.53～3.27），且NO2更易增加65岁以上的老年人和女性心律失常的患病风险。来自台湾的两项研究也支持空气污染物与心律失常的急性入院率存在相关关系，如Chiu HF等人报道在无高血压、糖尿病、充血性心衰的情况下，NO2每增加0.021 mg/m3，温度在＞23℃和＜23℃时，急性心律失常的入院率OR值分别为1.09（95%CI：1.05～1.13）和1.16（95%CI：1.12～1.21）。有研究者研究空气污染与心律失常间的关系发现，包括NO2在内的大气污染物可降低人们的心脏自律控制，尤其是患有心血管疾病的人群。来自台湾高雄医科大学的学者九年间对于台北市47家医院共计24 240名充血性心衰患者有关空气污染与其入院率间的相关关系的调查表明，当室外温度＞20℃时，单污染物模型中NO2与充血性心衰患者入院率呈正相关关系OR=1.19（95%CI：1.14～1.24）。

与欧美国家有关研究相比，我国污染物NO2浓度较高，对于心血管疾病的影响更大，有学者认为这可能是由于亚洲国家居民室外活动时间高于欧美发达国家引起的。即使在NOx低污染水平或接近空气质量标准时，其对心脑血管疾病的影响仍然能够被发现。国外学者Vol Klot等发现大气NO2和颗粒物污染可增加心肌梗死存活者的再入院概率；Rosenlund等发现交通源大气污染物NO2尤其与致命性冠心病及出院后死亡率显著相关。Larrieu等对法国八个城市的调查发现接近于欧洲空气标准值的NO2和PM10暴露仍然与心血管系统疾病住院率显著相关。

（二）长期效应

长期观察结果亦表明氮氧化物对心血管疾病死亡率具有远期效应，NO2不但是人群心血管疾病死亡率增加的危险因素，同时使人群脑卒中死亡率亦呈增加趋势，如研究学者们对杭州市八个区县2002—2004年3年间17 124名心血管病病例进行大气污染物和心血管疾病死亡率关系的病例交互分析显示，在NO2的日平均浓度为53.0 μg/m3（18.0～135.0 μg/m3），总超标天数占总监测天数的13.6%的情况下，空气污染物暴露最佳滞后期为2d时，调整气象因素后，NO2每增加10 μg/m3，人群心血管疾病死亡率增加2.02%（95%CI：0.85%～3.20%），人群脑卒中死亡率增加2.07%（95%CI：0.54%～3.62%）。

来自北京市2003—2008年6年间空气污染与心血管疾病死亡率关系的观察表明，NO2可增加心血管疾病死亡率且不存在延迟效应，NO2浓度每增加10 μg/m3，RR为1.002 7（95%CI：1.000 9～1.004 6）。来自上海市大气气态污染物与居民每日死亡关系的时间序列3年的长期研究表明，在控制死亡的长期趋势、气象因素、“星期几效应”等混杂因素的基础上，大气NO2浓度与居民每日死亡数呈线性关系，在单污染物模型中，大气NO2浓度每增加10 μg/m3，居民总死亡率增加1.04%（95%CI：0.72%～1.35%）；心血管疾病死亡率增加为1.05%（95%CI：0.59%～1.51%）；NO2浓度的升高能增加居民的死亡风险；在多污染物模型中，大气NO2浓度对死亡的作用其效应有所降低，但仍然具有统计学意义，即上海市城区空气中NO2浓度对居民心血管疾病死亡确有影响。(www.xing528.com)

对深圳市北京大学深圳医院与深圳市人民医院心血管疾病患者的调查表明，空气污染物NO2与人群心血管疾病死亡病例数有明显的相关性，对心血管疾病每日死亡人数有一定影响；当空气中NO2的浓度每升高1 μg/m3，心血管疾病每日死亡人数将增加1.1%。同时，前第6日的NO2水平对当天的疾病死亡病例数是负影响（估计参数为0.014），说明大气中NO2对心血管疾病死亡的影响具有周期性。来自辽宁沈阳的报道表明，NO2每升高10 μg/m3心血管疾病的死亡危险性HR为2.47（95% CI：2.31～2.63），明显高于挪威等国家报道的心血管疾病死亡风险（HR为1.08，95% CI：1.03～1.12）。与辽宁省沈阳市报道相似，辽宁省鞍山市2004—2006年对空气污染与日死亡率时间分层病例交叉研究报道，在控制年龄性别等因素后，鞍山市空气污染与心血管疾病日死亡率有显著的相关关系，NO2在过去48 h的暴露浓度每上升10 μg/m3所对应的心血管疾病日死亡率增加2.11%（95%CI：0.22%～4.00 %）。

1.氮氧化物对脑血管疾病的影响　在多种脑血管疾病中，血管性痴呆（VaD）是一种与脑血管因素有关尤其是缺血性的脑内血管病变相关的疾病。当大脑中的各种血液系统因内皮损伤和血栓形成而发生堵塞封闭时，大脑细胞因缺乏能量和氧气供应而受损，从而导致细胞组成的功能团无法相互有效进行信息的接收、整合和传递，这种情况如果持续时间较长，就会造成神经系统功能特别是与智力有关的功能的全面衰退，出现认知损伤，通常包括记忆力缺失、思维混乱、注意力不集中以及行动障碍（National Stroke Association）等。据估计，目前血管性痴呆影响着全世界大约35.6万人的生命健康，占到总痴呆患者的5%～20%。NO2是汽车尾气和二手烟烟气的主要成分。已有研究表明NO2与脑血管疾病的发生相关，而脑血管疾病又与痴呆尤其是血管性痴呆发病率的增加紧密相关，因此NO2与血管性痴呆的相关性也需要引起人们的关注。然而，目前还没有相关证据能够证明此效应，但为数不多的流行病学研究报道了汽车尾气和二手烟与痴呆或认知损伤的相关性。例如研究学者指出暴露二手烟25年以上兼有25%颈动脉狭窄的人群比暴露二手烟时间低于15年且颈动脉狭窄小于25%的人群患痴呆的可能性高3倍以上。其他研究结果也显示儿童暴露于NO2浓度大于24.75 mg/m3的汽车尾气后，认知能力下降4.19分，数学计算、学习记忆和粗大运动三个方面分值分别下降6.71、7.37和8.61 。

我国学者应用时间序列分析空气污染与天津市急性卒中死亡率的关系，研究表明2001年到2009年天津市NO2日平均浓度每增加10 μg/m3，卒中死亡风险增加1.019 7倍（95%CI：1.014 9～1.024 6），研究结果认为，空气污染物NO2是增加卒中死亡率的危险因素，同时可促进急性卒中的发生。来自我国武汉市空气污染与卒中住院率关系的报道表明，在寒冷季节NO2浓度每增加10 μg/m3，当日的卒中入院率增加2.9%（95%CI：1.2%～2.6%）。另外，长期NO2污染暴露可影响缺血性卒中病情。从上海市疾病预防控制中心收集2003—2008年65岁以上老人卒中的患病情况，研究当地空气污染对老年人患有脑卒中是否存在影响。2003—2008年上海市NO2日平均浓度为（58.2±28.1）μg/m3，在患有心脏病的老年人群中，NO2日平均浓度每增加10 μg/m3，缺血性脑卒中的死亡率增加7.5%（95%CI：1.92%～12.17%），说明NO2与脑卒中之间有显著的相关性。

2.氮氧化物对心脑血管疾病影响的季节、地区等差异　对上海9城区2001—2004年空气污染与居民每日死亡率的研究表明，在调整了季节、年龄、性别、受教育程度等因素后NO2日平均浓度每增加10 μg/m3，心血管疾病死亡率增加1.01 %（95%CI：0.55～1.47）。与此同时，研究者发现在不同的季节，由于空气中NO2氮浓度的不同以及温度的影响，上海市居民死于心血管疾病的死亡率存在季节差异，NO2在寒冷季节（10月份到次年3月份）使心血管病死亡率增加1.26%（95%CI：0.68～1.84），高于NO2在温暖季节（4月份到9月份）对心血管疾病日死亡率的影响（0.30，95%CI：-0.54～1.14）。对2004—2008年西安市四城区大气污染对城区居民每日死亡率影响的时间序列分析亦表明，NO2是冠心病、脑卒中死亡增加的危险因素，在控制年龄、性别、时间、“星期几效应”和气象因素的影响后，NO2在过去48 h的暴露浓度每上升10 μg/m3，冠心病全年死亡风险增加1.74%（95%CI：0.05%～3.47%），脑卒中全年死亡风险增加2.43%（95%CI：0.42%～4.48%）。NO2暴露对心脑血管和呼吸系统疾病死亡的影响较显著，中老年人和男性更为易感。

对香港和伦敦两地大气污染与疾病的相关性进行比对研究后发现，大气污染物与心脏疾病发病率呈正相关关系，且NO2和SO2贡献最大，在秋冬季效应更为明显。“PAPA项目”研究泰国曼谷，中国上海、武汉、香港地区空气污染与公共健康相关问题表明NO2对不同年龄人群影响存在差异，相同NO2浓度下，年龄越大NO2对人体健康的损害程度越大，这一现象在泰国曼谷表现最明显，武汉、香港次之，而上海无此现象。从NO2对心血管疾病相关的日死亡率影响来看，NO2浓度每升高10 μg/m3，泰国曼谷心血管疾病相关的日死亡率增加1.78%（95%CI：0.47%～3.10%）、中国香港地区心血管疾病日死亡率增加1.23%（95%CI：0.64%～1.82%）、上海心血管疾病日死亡率增加1.01%（95%CI：0.55%～1.47%）、武汉心血管疾病日死亡率增加2.12%（95%CI：1.18%～3.06%）。应用随机效应模型分析我国三城市心血管病日死亡率受NO2的影响结果表明，NO2浓度每升高10 μg/m3，心血管疾病死亡率增加1.32%（95%CI：0.79%～1.86%）。

3.氮氧化物对高血压的影响　作为心血管疾病的首位死因，高血压一直是国内外学者所关注的热点。研究表明高血压不仅受遗传因素的影响，环境因素尤其是大气污染与高血压的发生发展也存在一定的相关关系。然而目前国际上关于两者之间的相关研究不多，且这些有限的研究结果之间也存在不一致性。目前关于国内NOx与高血压之间的研究，经文献检索仅有来自东北地区的一项研究，在这项研究中，学者们对辽宁省三城市（沈阳、鞍山、锦州）11个行政区随机抽取了24 845成年居民（18～75岁），对其进行了血压测量等流行病学调查，并采用2006—2009大气污染检测数据评价NOx与血压之间的关系。结果显示，在NOx浓度水平为33 μg/m3 时（范围：27～45 μg/m3），NOx每改变一个四分位数间距（9 μg/m3），成年居民患有高血压的风险性增高9%（95%CI：1.00～1.20），舒张压和收缩压分别增高0.22 mmHg（95%CI：-0.05～0.49）和0.23 mmHg（95%CI：-0.21～0.68）。

学者们通过收集1990年1月至2012年7月之间发表的所有有关中国大气污染与人体健康的中英文文章进行Meta分析（最终进入分析的文章共33篇），研究中所包括的污染物种类主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3，其中有18篇文章对NO2与心血管疾病死亡率之间的关联进行了分析，具体结果如表4-4所示。

表4-4　不同研究中NO2对心血管疾病死亡率影响