重庆市学龄儿童 25 年前后呼吸系统疾病患病率和肺功能的变化及其原因分析

　　影响儿童呼吸系统健康的因素很多，诸如遗传因素、营养水平、医疗卫生、生活习惯、环境污染因子等。在众多与儿童呼吸系统健康相关的因素中，空气污染日益受到广泛关注。儿童由于处于生长发育期，免疫系统功能尚未发育完全，对空气污染最为敏感[, ]。目前重庆市有关空气污染和儿童健康效应的流行病学研究与其他城市相比较少[, ]。1993 年，中美科技合作项目—“中国四城市空气污染与儿童呼吸系统健康”曾在重庆开展为期 5 年的现场调查，研究结果显示重庆市大气污染严重，大气污染对儿童呼吸系统健康产生了不利影响[, ]。但自 2000 年起，重庆启动了“清洁能源工程”、“净空工程”和“蓝天行动”等一系列举措后，城市空气环境得以改善，空气质量逐年好转。由此我们提出疑问，在空气质量逐渐变好的当今，重庆市儿童呼吸系统健康是否有变好趋势？因此，本研究拟探讨 25 年前后重庆主城区学龄儿童呼吸系统疾病患病率和肺功能指标的变化及其与空气质量变化、饮食结构和运动习惯之间的关系，以期为相关公共卫生政策制定提供参考依据。

　　本文空气质量数据来源于重庆市环境保护局官方网站（http://www.cepb.gov.cn/xxgk/hjzl/hjzkgb/index_2.shtml）环境状况公报，选取 1998～2016 年数据（1998 年网站上开始报告数据）。所选取的指标包括空气质量优良天数、SO2、NO2、PM10、PM2.5 和 O3 年均浓度。

　　25 年前中美科技合作项目及本次现场调查研究地点的选取均根据主城各区大气污染情况，选取大气污染较重和相对较轻的两个区作为反映重庆主城区整体大气状况的研究区域。

　　本次现场调查采用与 25 年前相同的现场调查方法，在主城区空气污染梯度不同的两区随机抽取一所小学，采取随整群抽样的方式，以班级为单位抽取两所小学 1～6 年级家长及儿童，以知情同意者作为调查研究对象。在填写问卷的学生中，按年级、性别分层随机抽取 2～5 年级学生进行肺功能测试。

　　两次研究的调查问卷均参考美国胸科协会和美国国立心、肺和血液研究所肺部疾病部门共同研制的美国流行病学标准问卷（ATS-DLD-78-C），问卷内容包括：家庭一般情况、儿童呼吸系统健康情况、儿童父母的情况等。调查时由调查员带至学校，由各班班主任将问卷发放给学生，然后由学生带回家由其家长或监护人填写。此外在肺功能测试时，还进行了营养和运动相关的问卷调查，内容包括食物食用频次和运动频率等。

　　本研究在招募受试者前已经过重庆医科大学伦理委员会审查批准，所有学生家长代表被调查儿童在填写问卷前签署了知情同意书。

　　测试采用意大利 Spirolab Ⅲ型肺功能仪，测试前先在仪器中输入对象年龄、性别、身高和体重等参数，测试对象采用站立姿势，手捏鼻子深吸气后用力呼气，每人至少重复测试 3 次，直至仪器显示出现可重复的 FVC 值，测试数据由仪器自动转化为标准状态的各项指标，选择最佳值进行记录。肺功能指标包括用力肺活量（FVC）、1 秒用力呼气量（FEV1）、呼气峰值流速（PEF）、3 秒用力呼气量（FEV3）、中段呼气流速（FEF25～75）。

　　调查前统一向学校班主任讲解问卷填写要求，由班主任下发给学生并讲解填写注意事项。调查员对回收问卷进行严格的质量审核，对不合格的条目返回重新填写，并采用电话回访的形式收集遗漏信息。资料整理录入时采用 Epidata 3.1 软件进行双录入核查纠错，确保数据录入的准确性。肺功能测试前对调查人员进行统一培训，测试过程中由测试人员向学生进行操作演示，直至学生完成可重复的 FVC 操作。

　　空气质量数据变化采取折线图的形式呈现。数据分析采用 SPSS 21.0 软件进行，两组间均数比较采用 t 检验，三组间均数比较采用方差分析，组间构成比较采用 χ2 检验。运用 logistic 回归模型校正两次调查的可能混杂因素，比较两次调查间患病风险的差异。肺功能指标分析采用多重线性回归模型。

　　1998～2016 年间重庆主城区空气质量优良天数逐年上升，从 1998 年的 169 天上升至 2016 年的 301 天，空气质量逐年好转（）。

　　在 1998～2016 年间，SO2 年均浓度整体显著下降，从 1998 年的 0.183 mg/m3降至 2016 年的 0.013 mg/m3，达到国家二级标准；NO2 年均浓度基本持平，未达国家二级标准，在 2011 年后有缓慢增长趋势；PM10 整体浓度缓慢下降，但仍未达国家二级标准；PM2.5 和 O3 年均浓度下降缓慢。空气污染物构成由 20 年前以 SO2 为主向 PM10、PM2.5 为主转变（）。

　　本次调查共纳入 2 126 例学生参与问卷调查（25 年前共 1 452 例）。本次调查参与肺功能测试的学生共 771 例（25 年前共 708 例）。

　　25 年前、本次调查的儿童年龄分别为 8.73±1.16 岁、9.39±1.60 岁，两者差异有统计学意义（P<0.05）。两次调查男女比例均接近 1∶1。两次调查研究对象在家中共同生活人口数、孩子自己睡一屋或与他人睡一屋、孩子自己睡一床或与他人睡一床、做饭主要燃料、厨房通风排气装置、平均每周家中做饭次数、母亲文化、父母曾患呼吸系统疾病的构成上差异均有统计学意义（）。

　　从 可以看出，本次调查儿童的支气管炎患病率高于 25 年前人群，差异有统计学意义（P<0.05），尤其在 10 岁以下儿童中的差异更大。采用多因素 logistic 回归模型调整了两次调查间可能的混杂因素，包括年龄、性别、厨房主要燃料、厨房通风设施，父母患呼吸系统疾病等可能的影响因素，结果仍显示和 25 年前相比，当前儿童支气管炎的发生风险增加（P<0.001）。

　　在调整了研究对象年龄、性别、BMI 之后，肺功能指标结果显示，25 年前儿童在 FVC、FEV1、PEF 和 FEV3 测试结果上均优于此次调查的儿童，差异均有统计学意义（P<0.001）。见。

　　根据各类食物食用频次以及每天运动时间对肺功能测试对象进行分组（）。每天吃、每周吃、每月吃水果类食物的研究对象在 FVC、FEV1、PEF、FEF25-75、FEV3 指标上差异有统计学意义，且表现为每天吃>每周吃>每月吃。在乳类及其制品的不同食用频次组间的 FVC、FEV1、FEV3 也表现为每天吃>每周吃>每月吃（P<0.05）。在运动时间上，每天运动≥1 小时的研究对象其 FVC、FEV3 值大于每天运动<1 小时的研究对象（P<0.05）。

　　本研究显示，从 1998～2016 年间，随着重庆市一系列针对空气污染的防治措施的实施，环境空气质量整体状况呈现好转趋势，SO2 浓度明显下降，主要污染物构成由 SO2 向 PM10 和 PM2.5 转变，与李九彬等[]、何勇等[]报道的空气质量变化情况大体一致。重庆社会经济的飞速发展和城市化的快速推进，带来了产业结构的调整和能源结构的改变，这是 PM10 和 PM2.5 成为大气首要污染物的主要原因[, ]。

　　空气污染对儿童健康效应的影响体现在对儿童呼吸系统健康的影响。1997 年中美科技合作项目调查结果已显示空气污染，尤其是颗粒物浓度与儿童哮喘和支气管炎间存在显著正相关关系[]。而本研究采用多因素 logistic 回归模型调整了两次问卷调查中存在的可能混杂因素后，结果显示：与 25 年前相比，现今哮喘和支气管炎发生的 OR 值分别为 1.251（P>0.05）和 1.667（P<0.05）。多重线性回归在调整了影响肺功能的重要参数后，反映肺通气功能的指标 FVC、FEV1、PEF、FEV3 较 25 年前测试儿童分别降低了 223 mL、90 mL、394 mL 和 148 mL（P<0.05），这与此次调查儿童的呼吸系统疾病患病率更高保持一致。相较于 SO2，大气颗粒物（PM10 和 PM2.5）可能对儿童呼吸系统的危害更大，PM10 和 PM2.5 更易进入儿童肺部刺激或腐蚀肺泡壁，使儿童呼吸系统的防御功能降低。既往研究也表明其与儿童支气管炎、支气管哮喘等相关性较强[, ]。SO2 浓度虽对儿童喘鸣报告率的影响更大，而与其他呼吸系统疾病的相关性不明显，目前尚未发现低水平的 SO2 暴露会引起的人群哮喘发病率的增加[]。

　　虽然重庆市主城区整体空气质量在逐年变好，但儿童呼吸系统疾病患病率和肺通气功能并没有明显好转，甚至支气管炎患病率和肺功能指标较之前更差，这提示除了整体空气质量和污染物构成外，可能还有很多其他因素影响儿童呼吸系统健康及肺功能。20 多年来，随着生活水平、营养卫生条件的不断提高，不良生活方式、不良饮食习惯和周围生态环境污染共同作用影响儿童健康。本研究结果显示高频次地食用蔬菜、水果和乳制品的研究对象其肺功能指标显著高于低频次食用对象。尤其是在水果和奶制品的食用频次上，这与 Gilliland 等[]、Romieu 等[]的研究结果相同。水果含有多种抗氧化物质，可抵抗内源性和外源性氧化分子对呼吸道粘膜细胞的刺激，保护肺组织免受氧化应激物的侵袭，并提高机体免疫系统活力[, ]。奶制品中的维 A 和镁等矿物质有抗炎效应，有利于保护呼吸道粘膜细胞[]。此外，运动对儿童呼吸系统功能的影响也不可小视。我国历年的全国学生体质与健康调研中反映学生心肺功能的肺活量变化基本呈下降趋势[]。应试教育、“重智轻体”占据了学生本该参与体育锻炼的时间，经济现代化为人们的出行提供了极为便捷的交通条件，在另一方面又加剧了学生体质下降。本研究结果显示每天运动时间≥1 h 的儿童其肺功能指标 FVC、FEV3 均显著高于每天运动<1 h 的儿童。Berntsen 等[]、Jie 等[]的研究结果也显示，经常参与体育锻炼的儿童其肺通气功能显著高于低运动频率的儿童。

　　本研究的局限性：首先，本次研究通过问卷方式收集患病率，可能存在回忆偏倚；其次，环境污染暴露—健康效应关系是十分复杂的问题，本研究仅为两次研究的横断面对比，两次问卷内容可对比变量少，能考虑的混杂因素比较有限，其他可能的影响因素如儿童生命早期因素[, ]、室内环境[, ]等未能考虑在内。我们仅能针对现有变量进行对比分析，以期发现可能存在的对儿童呼吸系统变化有影响的因素进行分析和探讨，为之后的研究提供方向。

　　总之，近 20 年来重庆市主城区整体空气质量呈好转趋势，空气质量状况良好，但大气颗粒物污染情况不容乐观。重庆市主城区儿童呼吸系统健康状况以及肺通气功能较 25 年前明显变差，这可能与空气主要污染物构成变化和生活方式等的改变所造成的学生体质下降均有关系。