PM2.5污染对有氧代谢运动肺部感染特性分析.pdf

第 3 0 卷 第 1 0 期 2 0 1 4 年 l 0 月 科 技 通 报 BUL L E T I N OF S C I ENC E AND T EC HN0 L 0GY Vo 1 3 0 No 1 0 0c t 2 01 4 P M2 5 污染对有氧代谢运动肺部感染特性分析 牟小刚 (中国石油大学 体育教学部，山东 青岛2 6 6 5 8 0)摘要：目的：研究 P M 2 5 不同污染等级对有氧代谢运动肺部感染特性，为P M2 5 污染下预防肺部感染 提供有效防护和锻炼指导。方法：以至少有 2 年晨练经历的4 3 6 名锻炼爱好者为研究对象，每天坚持锻 炼 1 小时，通过为期 3 个月的跟踪测试，分析不同P M 2 5 污染对于有氧代谢运动者的肺部感染影响。结 果：全组有氧代谢受试对象共4 3 6 例，P M2 5 轻度污染，产生明显肺部感染 的5 2 例，感染率为 1 1 9，P M 2 5 中度污染下，产生明显肺部感染的1 0 4 例，感染率为 2 3 9，P M 2 5 重度污染下，产生明显肺部感 染的1 5 0 例，感染发生率为 3 4 5。且肺部受感染后，感染症状不典型。x线检查结果特征表现为：4 1 受试对象表现为小片状 阴影阻塞性肺炎，5 9 受试对象表现为大片浸润样阴影阻塞肺不张。结论：P M 2 5 污染对肺部感染影响较大，P M2 5 中度以上污染，肺部感染概率上升，感染结果严重，应减少不必 要 的户外运动。关键词：P M 2 5；有氧运动；肺部感染 中图分类号：R 5 6 文献标识码：A 文章 编号：1 0 0 1 7 1 1 9(2 0 1 4)1 0 0 0 3 7 0 3 An a l y s i s o f Lu n g I n f e c t i o n s Ch a r a c t e r i z a t i o n wi t h Ae r o b i c Ex e r c i s e Unde r PM 2 5 Po l l ut i o n Mu Xi a o ga n g(T h e D e p a r t m e n t o f P h y s i c a l E d u c a t i o n，C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m，Q i n g d a o S h a n d o n g 2 6 6 5 8 0，C h i n a)A b s t r a c t：Ob j e c t i v e：S t u d y t h e l u n g i n f e c t i o n c h a r a c t e ri s t i c s u n d e r d i f f e r e n t P M2 5 p o l l u t i o n l e v e l f o r a e r o b i c e x e r c i s e，p r o v i d e e f f e c t i v e p r o t e c t i o n a n d e x e r c i s e g u i d a n c e f o r l u n g i n f e c t i o n s u n d e r PM2 5 p o l l u t i o n M e t h o ds：A t l e a s t 2 y e a r s e x p e rie n c e o f 4 3 6 mo r n i n g e x e r c i s e a r e r e s e a r c h e d，e a c h o n e d o e s e x e r c i s e a t l e a s t o n e h o u r e v e r y d a y，t h r o u g h t h e t h r e e mo n t h f o l l o w t e s t i n g，d i f f e r e n t P M2 5 p o l l u t i o n a e r o b i c mo v e me n t f o r l u n g i n f e c t i o n a f f e c t i s a n a l y z e d Re s u l t：I n 4 3 6 c a s e s，5 2 c a s e s a p p e a r l u n g i n f e c t i o n u n d e r P M2 5 l i g h t p o l l u t i o n，t h e i n f e c t i o n r a t e i s 1 1 9 ，1 0 4 c a s e s a p p e a r l u n g i n f e c t i o n u n d e r P M2 5 mi d d l e p o l l u t i o n，t h e i n f e c t i o n r a t e i s 2 3 9 ，1 5 0 c a s e s a p p e ar l u n g i nfe c t i o n u n d e r PM2 5 s e v e r e p o l l u t i o n，t h e i n f e c t i o n r a t e i s 3 4 5 An d wh e n t h e l u n g s a r e i n f e c t e d t h e i n f e c t e d c h a r a c t e r i s t i c i s a t y p i c al s y mp t o ms Ch a r a c t e r i z e d b y X r a y e x a mi n a t i o n r e s u l t s a r e a s f o l l o w s：4 1 s u b j e c t s s h o w s m a l l p a t c h y s h a d o w s o b s t r u c t i v e p n e u m o n i a，5 9 s u b j e c t s s h o w l a r g e i nfi l t r a t i o n o b s t r u c t i v e l i k e s h a d o w C o n c l u s i o n：P M2 5 p o l l u t i o n h a s g r e a t a f f e c t o n l u n g i n f e c t i o n s，a f-t e r P M2 5 mi d d l e p o l l u t i o n，t h e p r o b a b i l i t y o f p u l mo n a r y i n f e c t i o n s r i s e s，a n d t h e u n n e c e s s a r y o u t d o o r s p o rt s s h o u l d b e r e d u c e d Ke y wo r d s：P M2 5；a e r o b i c e x e r c i s e；l u n g i n f e：c t i o n 0 引言 P M2 5 是指悬浮于大气 中的直径小于或等于2 5 微米 的颗粒状 固体物质，也可 以称其为可人肺形态的 颗粒物。P M2 5 悬浮颗粒直径不到人头发丝粗细的 1 2 0 一。虽然 P M2 5 在大气成分中只 占很小一部分，但 其对于空气质量的恶化和对于环境造成的污染结果巨 大。P M2 5 与较大的大气组成颗粒物相比，P M 2 5 粒径 小，但却富含大量有毒、有害物质，且 P M2 5 在大气中 滞留时间长，随空气流动传输，携带的病菌随之散播，对于人体的健康构成严重威胁。P M2 5 来源广泛、成因复杂，组成 P M2 5 的主要途 收稿 日期：2 0 1 4 0 4 2 作者简介：牟小刚(1 9 8 0 一)，男，山东滨州人，硕士研究生，讲师，研究方向：体育教育与运动训练学。3 8 科技通报 第3 0 卷 径为人为排放 的污染物，包括工业燃煤、农村烧秸秆、食物烧烤、机动车出行尾气、餐饮的油烟、建筑施工场 地的扬尘粉尘、喷涂喷漆装修的雾化颗粒等，都会为增 加P M2 5 做“贡献”口，4 ，除此之外，一些排放出的气体在 发生一定化学反应后，也会转化成P M 2 5。众多不受控 制和约束的来源，成为 P M2 5 在大气中含量增大的主 要 因素。随着空气 中P M2 5 含量的增多，人的呼吸健康受 到严重威胁，呼吸道系统疾病多发，导致肺部感染，成为随近年空气质量下降而发生率急剧增高的一种重 要病症。P M 2 5 对于肺部感染的影响主要体现在患者 在P M 2 5 污染下，进行一定的户外运动，一般是时间不 小于 1 小时的户外有氧运动，包括太极拳，慢跑，散步等 有氧代谢，在运动过程中，人体的肺部组织与外界空气 产生大量气体交换，同时，P M2 5污染物随着空气进 入人体，并在肺部积累，成为肺部感染产生的最大因 素。1。1 研究对象与方法 1 1研究对象 以至少有2 年晨练经历的4 3 6 名锻炼爱好者为研 究对象，其中，男性 2 9 9 名，女性 1 3 7 名。研究对象每人均有长时间的锻炼经历，正常天气 情况下，每周锻炼次数不低于5 次，且每次锻炼时间均 在 1 小时 以上。1 2研究方法 对所有受试对象进行为期 3 个月(共 9 0 天)的连续 监测，除雨天无法锻炼外，其他正常天气均进行锻炼，每次锻炼时间不小于 1 h，在开始监测研究前 1 星期，每 人均进行正常晨练，且 1 星期中有不少于5 d 锻炼。研 究 中，每天对 P M2 5 指数进行详细记录，并且记录4 3 6 名受试对象每天锻炼完成后的肺活量指数，每星期对 每名受试对象进行一次x射线检查，记录肺部感染情 况，并以最开始记录的肺部感染情况为基准参考，衡量 受试对象 由于锻炼进行肺部感染出现变化，给出相对 感染指数，作为参考量值。2 实验结果 2 1 P M2 5 污染下肺部感染因素分析 P M2 5 的颗粒微小，被吸人人体后，会通过呼吸道 进人人体 的支气管，在支气管 中干扰人体肺部与外界 的气体交换，当感染效果较明显时，会引发包括哮喘、支气管炎等方面的疾病。这些微小颗粒还可以通过人 体的肺部支气管和肺泡进人人体循环血液，其 中携带 大量病毒，进人人体血液循环后，其中的有害气体、重 金属等溶解在人体血液中，随人体血液循环到人体各 个部位，对人体健康造成巨大危害。研究结果显示，在 P M2 5 超标后，如果 P M 2 5 含量 每增加 1 0 I T l 3，心血管系统急诊率就增加6 7，高 血压病急诊率增加5。特别是分布于2 5 m附近的 1 3 m颗粒悬浮物，就会进入人体的肺泡组织 中，肺 泡是人体通过呼吸与外界进行气体交换 的地方，一旦 被 P M2 5 所感染，那些颗粒被巨噬细胞吞噬，颗粒就永 远停留在肺泡里，对人体的每次呼吸形成影响，对人体 的心血管、神经系统等造成次生危害影响。2 2 P M 2 5 轻度污染肺部感染结果分析 P M2 5 轻度污染是指P M 2 5 指数小于 1 0 0，在为期3 个月 的连续监测 中，P M 2 5 轻度污染共 占2 0 d分析 P M 2 5 轻度污染下的受试对象肺部感染情况。P M2 5 轻度污染下男性各年龄段的肺部感染指数 及肺部感染人数结果见表 1。表 1 P M2 5 轻度污染男性肺部感染结果 T a b l e 1 R e s u l t s o f l u n g i n f e c t i o n f o r me n u n d e r P M2 5 l i g h t p o l l u t i o n P M 2 5 轻度污染下女性各年龄段的肺部感染指数 及肺部感染人数结果见表2。表 2 P M2 5 轻度污染女眭肺部感染结果 Ta b l e 2 Re s u l t s o f l u ng i n f e c t i o n f o r wo men un d e r PM2 5 l i g h t p o l l u t i o n 从表 1 与表2 的结果可以看出，在P M2 5 轻度污染 第 1 0 期 牟小刚 P M 2 5污染对有氧代谢运动肺部感染特性分析 3 9 下，年龄较大的对象均产生了感染，这是因为老年人的 抵抗力较差，轻微的污染病菌就会带来肺部感染。同 时，年轻人的肺部受污染情况较轻，因为抵抗力较强，所以，没有人在 P M2 5 轻度污染下肺部受到感染。分析不同年龄段在P M2 5 轻度污染下的肺部感染 指数，所有年龄段的肺部感染指数均较小，这是 由于 P M2 5 轻度污染下，空气 中的有毒物质含量不高，一部 分在代谢过程中被人体的免疫系统所对抗掉，所以，肺 部感染指数均处于较低水平。然后测试得出，P M2 5 重 度污染下男性各年龄段的肺部感染指数及肺部感染人 数结果 见表 3。表3 P M2 5 重度污染男性肺部感染结果 T a b l e 3 L u n g i n f e c t i o n Re s u l t s o f f o r me n u n d e r P M2 5 s e v e r e p o l l u t i o n 从表 3 的结果可以看出，与轻度污染和中度污染相 比较，P M 2 5 重度污染下，男性和女性的肺部感染比例 和污染指数均增大，随年龄段的增长分布特性不明显，这说明P M2 5 重度污染，已超过人体抵抗力所能承受，对人体肺部健康造成巨大危害。不同P M2 5 污染，男性与女性肺部感染 比例 比对 结果如图1 所示。7 轻度污染 中度污染 量度污染-一男性感染 比例，一女性感 染比例，图1不同P M2 5 污染男性与女性肺部感染比例比对结果 F i g 1 L u n g i n f e c t i o n r a t i o f o r me n a n d wo me n u n d e r d i f f e r e n t PM2 5 p o l l u t i o n 从图 l 可以看出，随着 P M2 5 污染程度的增加，男 性与女性的肺部感染 比例呈现直线上升的趋势，上升 比例与实际P M2 5 污染情况相关。综合 比较肺部感染指数，随着污染程度加剧，年轻 人群的肺部感染指数减小，表明对于污染 的适应能力 更强，身体中代谢出大量抗体对病毒感染进行抵抗。3 结论 P M 2 5 污染成为影响人类肺部健康的重大隐患，在 P M2 5 污染下，坚持每天的晨练有氧运动，可能造成严 重的肺部感染。本文对不同P M 2 5 污染情况下的肺部 感染进行分析，以至少有 2 年晨练经历的4 3 6 名锻炼爱 好者为研究对象，每天坚持锻炼 1 小时，通过为期 3 个 月的跟踪测试，分别测试P M2 5 轻度污染，P M 2 5 中度 污染，P M 2 5 重度污染对于不同人群的肺部感染特性，分析不同年龄段受P M 2 5 污染的结果，进行年龄段之 间比较，男性与女性相同年龄段比较。结果显示：一般 人的免疫系统可以承受和抗击轻度P M2 5 污染；中度 污染下，抵抗力变差，感染加剧；重度污染下，受感染比 例上升。年轻人群对于污染的适应能力更强。最后给 出建议：P M2 5 中度以上污染，肺部感染概率上升，感染 结果严重，应减少不必要的户外运动。参考文献：1 樊兴超，姜学东，王娜 电除尘器电源交流分量对 P M一 (2 5)等细微颗粒物除尘效率的影响【J 1 _ 环境工程学报，2 01 4，3：1 1 4 5-1 1 4 9 2】杨成阁，胡菁，郭军，等 贵阳市冬、夏季P M _(2 5)中多环 芳烃污染特征及来 源解 析 环境化学，2 0 1 4，3 3(1)：1 61-1 6 2 3】赵莹，张志红，刘杰静、何：M A P K信号通路在交通相关 P M2 5 诱导 C E M一 6 T细胞凋亡 中作用 J 中国预防医学 杂志。2 0 1 4，1 5(1)：1-4 4】郭新彪，魏红英 大气 P M 一(2 5)对健康影响的研究进展 J 科学通报，2 0 1 3，1 3：1 1 7 1-1 1 7 7 【5 1 王秦，陈曦，何公理，等 北京市城区冬季雾霾天气 P M 一 (2 5)中元素特征研究 J 光谱学与光谱分析，2 0 1 3，3 3(6)：1 4 41-1 4 4 5 f 6 L a i t i n e n A，H a u t a n e n K，K e s k i n a n J,e t a 1 B i p o l a r c h arg e d a e r o s o l a g g l o me r a t i o n w i t h a l t e r n a t i n g e l e c t r i c fi e l d i n l a n a i-n a t g a s f l o w J J o u r n a l o f E l e c t r o s t a t i c s 2 0 1 2，3 8(4)：3 0 5-31 5 7】黄怡民，付川，我国P M 一(2 5)污染特征的研究进展 J 重 庆三峡学院学报，2 0 1 3，3 9(3)：1 0 5 1 0 9 【8 王菲菲，王光亮，刘芳盈，等 燃煤P M(2 5)不同组分对血 管内皮细胞的氧化损伤效应 J 1 中国环境科学，2 0 1 4，3 4 (3)：7 8 0 7 8 5