我国成人户外体力活动与PM2.5的相关性研究

刘倩楠，刘之光，尹潞，谢立亚，王杨，伯坚，陈辉，刘旭，高楠，刘远立，李卫，代表PURE-China 课题协作组

世界卫生组织指出，室内外空气污染在2012年导致的死亡的人数高达650万人，占当年全球死亡人数总数的11.6%[1]。已有很多研究表明，室内外空气污染会加重呼吸道不适症状、减弱肺功能、增加心肺等疾病的发病率及死亡率[2-6]。PM2.5是环境空气中空气动力学当量直径≤2.5 μm的颗粒物[7]，其作为空气污染的主要污染物，短期和长期暴露均能对健康造成危害，包括血压升高、心脑血管疾病、呼吸道疾病甚至肺癌[3，8-10]。近些年来，有研究表明，一定程度的体力活动可以有效预防慢性非传染性疾病，并可以延缓疾病进程、减少疾病并发症和降低疾病死亡率[11，12]。在前瞻性城乡流行病学（Prospective Urban and Rural Epidemiology， PURE）全球研究中发现，高体力活动作为健康生活行为方式的一种，对心血管疾病患者健康行为方式的转变来说有促进作用[13]。研究可知，空气污染和体力活动对于健康的影响是相矛盾的，也已有国外有关空气污染与体力活动的研究表明随着空气污染加重，空闲时间体力活动明显减少[6，9]。目前我国鲜有空气污染与体力活动关联的研究，而本研究基于前瞻性城乡流行病学研究中国队列（PURE-China），将从结构化的体力活动问卷中选取工作、交通、家务及娱乐空闲时间内有关户外体力活动信息，分析PM2.5与我国成人户外体力活动关联性。

1 对象与方法

研究对象：PURE-China研究于2005～2009年间根据经济水平的不同，选取了云南、青海、北京、江苏、山东、山西、陕西、辽宁、江西、内蒙古、新疆及四川12个研究中心，共115个社区（城市70个，农村45个）的46 285人进行基线调查，探索不同经济地区人群的社会心理、居住环境、生活方式等城市化因素对慢性非传染性疾病的影响[14]。而本研究基于PURE-China，旨在探索我国成人户外体力活动与PM2.5的关联性，在合并基线基本信息数据库，体力活动数据库及空气污染数据库后，将有行走障碍，严重行为限制，未进行户外体力活动及既往史信息缺失的受访者剔除后，最终纳入34 064名研究对象进行分析。

研究内容与方法：本研究选取了PURE-China研究中个体信息及户外体力活动信息。个体信息主要包括人口学基本特征，既往史等信息；体力活动信息包括在工作，家务，交通及在娱乐、运动和闲暇时间中所进行的体力活动，问卷使用的是国际体力活动问卷，详细询问了调查对象前一周具体活动，每一天的总持续时间及天数，以及该活动是否是重度，中度或轻度活动。而本研究中所采用的户外体力活动则选取其中涉及户外活动的变量，并将其转化成每周代谢当量（metabolic equivalent task， METsmin/周）进行分析研究[15]，将户外体力活动以每周代谢当量中位数（1 386 METs-min/周）为分组界值，将受试者分为低体力活动组（＜1 386 METs-min/周，n=16 369）和高体力活动组（≥1 386 METs-min/周，n=17 695）。空气污染的数据是根据在美国航空航天局（NASA）的卫星勘测的细颗粒物的资料，结合地球物理统计，模型推算及数据监测等方法[16]，基于PURE-China研究社区经纬度及社区基线调查的时间（社区的选取：每个省市考虑经济发展水平的异质性和长期随访的可行性选取社区，城市社区一般以居委会、街道或邮政编码划分，农村社区一般由村落划分[14]），所推算出的PM2.5及二氧化氮的年平均浓度。

统计学分析：使用SAS 9.4软件进行统计分析。定量资料以均数±标准差表示，定性资料以百分比表示，分别采用非参数检验或卡方检验对连续变量或分类变量进行组间比较。使用线性相关来分析PM2.5与我国成人户外体力活动的关联，并使用二分类的Logistic回归分析高户外体力活动与不同PM2.5组间（PM2.5以四分位数分组界值，将其分为4组：Q1-Q4）的关联，并使用Cochran-Armitage 检验进行趋势性检验。户外体力活动包括工作步行时间、交通步行时间、骑自行车时间、花园中重度体力活动、和空闲时间步行。

2 结果

2.1 人群基本特征分析（表1）

表1 人群基本特征分析[例（%）]

在纳入分析的34 064人中，男、女性分别占43.6%、56.4%，东部地区人群占比超过50%，约有90%的人群教育水平在高中以下，超过70%的人从不吸烟和饮酒。PM2.5年平均浓度为（67.8±18.5） μg/m3。在户外体力活动中，低体力活动组的平均年龄低于高体力活动组（P＜0.001）。与低体力活动组相比，高体力活动组的女性较多（P＜0.05），城市地区中高体力活动比例较高（P＜0.05）。除高血压以外的其他疾病中，高体力活动组中患病比例要高于低体力组（P＜0.05）。高体力活动组社区PM2.5略高于低体力活动组（P＜0.05）。

2.2 户外体力活动与PM2.5的相关性分析（表2）

Pearson相关性分析显示，在调整了二氧化氮的影响后，相关系数为-0.062（P＜0.001）。以户外体力活动作为因变量，不同PM2.5浓度组作为自变量进行Logistic回归分析，分别校正了二氧化氮，人口学基本信息，疾病史等因素，研究不同PM2.5浓度水平与户外体力活动的关联。表2所示，PM2.5与户外体力活动呈负相关，在校正不同影响因素的情况下，模型1～模型4的结果几乎无差异，且都随着PM2.5的升高，户外体力活动呈下降的趋势（Ptrend＜0.001），其中以 Q3（67.4～81.8 μg/m3）影响最大（OR=0.66，95% CI：0.62～0.71；Ptrend＜0.001）。 不 同 年龄、性别组间的分析可以看出，≥55岁的人群户外体力活动受PM2.5的影响较小；PM2.5浓度≥81.8 μg/m3对女性的户外体力活动的影响较男性小。

表2 PM2.5与户外体力活动的Logistic回归分析

3 讨论

近年来，我国空气污染状况日趋严重，已严重影响国民的户外体力活动，从而影响国民健康状况[17]。我国2016年实施的《环境空气质量标准》（GB3059-2012）中指出，在居住区PM2.5的年平均浓度不得超过75 μg/m3[7]，本研究基线时间是2005～2009年，在这期间30.8%的受访者所居住的社区PM2.5的年平均浓度超过这个标准，空气污染已初见端倪。本研究结果显示，随着PM2.5浓度的升高，户外体力活动与PM2.5存在负相关。但是本研究中二者的关联强度较低，原因可能是由于户外体力活动及空气污染（尤其是PM2.5）对健康行为转变影响的因素众多，且PM2.5对于户外体力活动等健康行为方式的转变需要一定时间。本研究的基线时间是2005～2009年，分析得到这二者间的关联存在相反的关系，说明十年前空气污染已经对户外体力活动有所影响，现今空气污染状况日益严峻，其所对健康行为的影响及对健康结局的影响值得注意。

美国行为危险因素监测体系（BRFSS）研究在2003～2011年的调查中发现，随着PM2.5每升高1单位，空间时间体力活动缺乏则上升0.46%[18]。在本研究中，虽然随着PM2.5的升高，户外体力活动是下降的，但是不同PM2.5浓度对于户外体力活动的影响并不相同，且并非最高PM2.5浓度对户外体力活动的影响是最大的。这反映了当时人们对于PM2.5对于健康的影响不熟知且不具有防护意识，同时在亚组分析中，PM2.5对于年龄越大的人来说，影响相对来说较小。这一结果与我国老年人行为活动有关，比如我国老年人爱好外出活动，遛弯，打太极等[19]。这也提示了老年人是户外体力活动的主要人群，也是重点防护人群，在进行户外体力活动时注意防护或转变户外体力活动方式。

进行一定程度的体力活动会促进健康，而空气污染会对健康产生不良影响，本研究发现空气污染会减少体力活动强度，这也说明空气污染会改变人们生活行为从而影响健康，已有研究表明，在繁忙的街道上短时间暴露于交通尾气中，会抵消散步对60岁以上个体心肺带来的好处[20]。本研究的结果表明，户外体力活动是我国成人的主要活动方式，在总体力活动的占比超过70%。相关研究表明通常要在户外进行的体力活动才能够达到改善健康的目的，室内体力活动难以达到相应强度，除非在特定地点，如健身房[19]。这也提示相关公共卫生部门及环保部门进行相应政策的修订，改善空气质量，增加公共场所健身设施，科普空气污染及体力活动的知识，提示公众做好防护措施。

本研究不可避免的存在一定局限性。本研究基线时间在2005～2009年间，时间距今较长，且基线数据无法反应因果关系。其次，空气污染数据仅根据社区经纬度模拟了PM2.5和二氧化氮，可能无法反应空气污染对人群体力活动影响的真实状况。同时，随着空气污染的日趋严重，室内外污染均对人群健康有一定影响，且越来越多研究表明室内空气污染会大大影响人体健康。不过，本研究在随访期间已经开展室内空气污染的监测，及户外空气污染数据的收集，为今后本研究使用随访数据更全面的分析空气污染与体力活动的关联提供了更加全面的数据。最后，本研究体力活动数据收集仅为调查一周前的体力活动情况，与人群当年实际平均体力活动水平有一定差异。不过在本研究中已经排除无法进行户外体力活动及行动不便的人群，且在今后研究中会增加调查期间体力活动能否代表人群全年的体力活动的研究。

致谢

作者对在招募受试者和收集数据中做出贡献的PUREChina 课题协作组所有成员表示感谢。

PURE-China 研究者∶ 国家心血管病中心医学统计部（李卫**，陈辉，伯坚，胡泊，尹潞，刘旭，高楠，孙毅，张莉，邓卿，成小如，贾宣，王杨）；云南省疾病预防控制中心（肖义泽*），云南省勐腊县疾病预防控制中心（刘华兴*，刘春梅）；云南省勐龙镇中心卫生院（王启云*，杨金奎）；青海省西宁回族医院（杨友珠*，谢哲）；青海省西宁市疾病预防控制中心（赵文琪*，马海滨）；北京市积水潭医院（陈狄*，金辉）；北京市石景山中医医院（李鸿泓*，孙宏岩，王玫，狄晋玲，武建权）；北京市顺义区疾病预防控制中心（李印东*，游凯）；江苏省南京市江心洲社区卫生服务中心（钱珍珍*，刘正嫆）；江苏省南京市小行里社区卫生服务中心（唐金华*）；江苏省疾病预防控制中心（向全勇*，曹晔）；江苏省常州市武进区疾病预防控制中心（周义红*，强德仁）；山东省医学科学研究院（路方红*，刘振东）；山西省太原市坝陵桥社区卫生服务中心（侯彦*，王俊英）；山西省静乐县人民医院（吴银生*，刘国钦）；西安电子科技大学中心医院（李晓霞*，智亚红）；陕西省西安市阎良区关山镇卫生院（张鹏*）；沈阳242医院（刘瑜*）；沈阳红十字医院（邢晓杰*）；沈阳市大兴区卫生院（付敏繁*，王秋元）；江西省南昌市青山湖社区卫生服务站（李宁*，汤新成）；江西省南昌县疾病预防控制中心（雷仁生*，胡丽华）；新疆维吾尔族自治区巴彦诺尔市CDC（曹民治*，韩爱英）；新疆维吾尔族自治区和田市疾病预防控制中心（艾德尔艾力·阿有甫*，热纱来提）；四川省华西医院（赵茜*）；四川省成都市建设路社区医院（许国番）；四川省大邑县蔡场镇公立卫生院（张晓琳）

注：*：分中心主要研究者；**：主要研究者