中国城乡地区烹饪用燃料和高血压患病率的关联

刘之光，刘炜达，宋若齐，张鹏，苏竞，胡莉华，林阳，朱熠冰，胡泊，代表前瞻性城乡流行病学研究中国地区（PURE-China 研究）协作者

固体燃料包括煤炭、木材和农作物秸秆等，是中国农村仍然常见的家庭烹饪热源[1]。燃烧固体燃料造成的室内空气污染，是中国和其他发展中国家的重要公共卫生问题[2-4]。固体燃料在燃烧后会产生大量颗粒物和多种挥发性有机物[5]。其中许多化学物质可能导致应激反应和炎症反应的增加，促进血管粥样硬化，血压升高，从而增加心血管系统疾病风险[6]。此前有多项流行病学研究报道过采用固体燃料烹饪和高血压之间的关系，其结果不一[7-14]。纳入了10 个国家的前瞻性城乡流行病学研究（PURE研究）结果显示，采用固体燃料烹饪和高血压之间没有显著关联[7]。但是针对高海拔国家秘鲁的研究显示，使用生物质燃料和高血压相关[8]。一项针对中国上海的横断面研究结果显示使用家用固体燃料和高血压相关，但是目前对于这一问题尚没有中国城乡多地区的数据报告。本研究是中国同时基于城市和农村社区居民数据的大样本横断面研究，探索烹饪用燃料和高血压患病率之间的关联。

1 资料与方法

1.1 研究设计及入选和排除标准

本研究是一项多中心的横断面研究，依托于PURE 研究的中国地区（PURE-China 研究）。PUREChina 研究在我国12 个省级行政区（东部：北京、江苏、山东、辽宁；中部：山西、江西、内蒙古、陕西；西部：云南、青海、新疆、四川）以整群抽样的方式建立研究中心，以1：1 兼顾城市和农村。最终共有45 144 名参与者纳入分析，包含农村地区的参与者22 686 名，城市地区的参与者22 458 名。研究中心的选择基于其可反映出社会经济状况的多样性，并可以为长期随访提供足够的样本[15]。本研究采用基线问卷和体格检查收集的数据[15]。

入选和排除标准：研究中心所有年龄在35～70岁的城市或农村社区居住4 年以上的居民均入选研究。如果有家庭不愿意参与该研究，则研究者仅填写一个无应答问卷，收集必要的基本信息。入选者均签署知情同意。排除年龄、性别、主要热源存在缺失或错误值的参与者。排除家用烹饪燃料信息缺失的参与者。

1.2 方法

一般资料收集：研究人员均经过统一培训。研究人员根据标准化的个体和家庭问卷对每个参与者进行访问，采集人口学资料、生活方式（例如吸烟、饮酒、体力活动和饮食习惯）、家庭燃料使用情况和病史信息[16]。采用国际体力活动问卷收集体力活动信息，以代谢当量进行评估[17]。使用饮食频率问卷评估每日的能量摄入并根据全人群三分位数分类[18]。根据参与者吸烟/饮酒习惯分类为不吸烟/饮酒、曾经或现在吸烟/饮酒。体重指数（BMI）由体重（kg）除以身高（m）的平方得出[19]。根据中国高血压的预防和治疗指南将BMI 分为三类：正常或低体重（BMI<24 kg/m2）、超重（24 kg/m2≤BMI<28 kg/m2）和肥胖（BMI ≥28 kg/m2）[20]。家庭财富指数基于三分位数分为高、中、低3 类[21]。PM2.5采用美国国家航天航空局卫星数据对2005 年5 月至2009年12 月入组时背景浓度进行反演[22]。

烹饪燃料及通风信息的收集：通过问卷，以家庭为单位，对烹饪燃料及通风情况的信息进行收集[23]。参与者家庭的烹饪燃料来源分为固体燃料（煤、木材、农作物、动物粪便和灌木）和清洁燃料（电、天然气或沼气）。农作物燃料主要指农作物秸秆或残余。当混合燃料用于烹饪时，根据主要燃料进行分类。做饭位置分为室内、室外以及均有3 类。通风设备分为是否有窗户、烟筒、排气扇以及部分开敞。

结局指标定义和血压测量：本研究的结局指标为高血压。高血压的定义是采用参与者报告的医生诊断的高血压，或在两周内服用降压药物，或者测量血压平均值舒张压≥90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）或收缩压≥140 mmHg。所有社区均使用电子血压计（欧姆龙HEM-757）进行血压测量[24]，测量血压的人员经统一培训，按照标准操作规程测量血压。每位参与者测量血压2 次取平均值，2 次测量间隔不低于5 min。

统计学方法：应用SAS®软件（版本9.4）进行所有统计分析。符合正态分布的连续变量报告均数±标准差,采用t检验；非正态分布的连续变量报告中位数（P25，P75）,采用Mann-Whitney U 检验；分类变量报告例数和百分比,采用卡方检验进行组间比较。采用广义线性混合模型评估固体燃料烹饪与高血压患病率之间的关系。考虑到社区内的同质性和社区间的异质性，将社区作为随机变量对模型进行调整。模型校正协变量包括年龄，性别、吸烟、饮酒、教育程度、家庭财富指数、BMI、体力活动、能量摄入、通风设备、做饭位置和室外PM2.5，考虑社区位置为随机效应，研究中心位置为固定效应[25]。校正比值比（AOR）和95%CI 用于评价烹饪燃料与高血压之间的关联强度，并根据城乡进行亚组分析。统计检验的显著水平为双侧0.05。

2 结果

2.1 入选对象一般情况(表1、表2）

表1 中国农村地区采用清洁燃料和固体燃料烹饪的人群特征[n (%)]

表2 中国城市地区采用清洁燃料和固体燃料烹饪的人群特征[n (%)]

本研究共招募115 个城市和农村社区的 47 677 名参与者。排除重要特征变量缺失，家用烹饪燃料信息缺失共2 308 名参与者，排除烹饪燃料无法分组的225 名参与者。最终共有45 144 名参与者纳入分析，包含农村地区的参与者22 686 名，城市地区的参与者22 458 名。农村地区采用固体燃料烹饪为16 513 名（72.8%），城市地区采用固体燃料烹饪为754 名（3.4%），农村地区采用固体燃料烹饪比例显著高于城市（P<0.05）。农村地区使用清洁燃料人群的高血压患病率高于使用固体燃料的高血压患病率（44.1% vs.41.0%，P<0.01）。城市地区使用清洁燃料人群的高血压患病率低于使用固体燃料的高血压患病率（41.7% vs.42.7%，P<0.01）。中国农村地区采用固体燃料烹饪人群年龄高于采用清洁燃料烹饪人群，而受教育程度、饮酒比例、BMI 水平、能量摄入、财富指数均较低（P均<0.01）。中国城市地区采用固体燃料烹饪的人群饮酒比例、BMI 均高于采用清洁燃料烹饪人群，而受教育程度、体力活动、财富指数均较低（P均<0.01）。

2.2 采用广义线性混合模型评估烹饪用燃料与高血压患病率之间关系（表3～5）

表3 采用固体燃料烹饪和高血压患病率按城市、农村地区分类的相关性分析

以清洁燃料作为参照，农村地区采用固体燃料烹饪与高血压患病率无相关（AOR=0.99，95%CI：0.92～1.08，P=0.892）；农村地区燃烧木炭烹饪与高血压患病率升高相关（AOR=1.46，95%CI：1.01～2.10，P=0.045)。

以清洁燃料作为参照，城市地区采用固体燃料烹饪与高血压患病率无相关（AOR=0.92，95%CI：0.77～1.11，P=0.382）；城市地区各种类的固体燃料与高血压患病率均无显著相关（P均>0.05）。

以清洁燃料作为参照，北方（AOR=0.97，95%CI：0.89～1.06，P=0.504）和 南 方（AOR=0.98，95%CI：0.85～1.13，P=0.767）采用固体燃料烹饪与高血压患病率均未显示相关性。

表5 展示了模型中其他变量的结果，其中年龄、性别、居住地、饮酒、BMI、吸烟、受教育水平、能量摄入与高血患病率均相关（P均<0.05）。

表5 采用固体燃料烹饪和高血压患病率的协变量相关性

表4 采用固体燃料烹饪和高血压患病率按南北方分类的相关性分析

3 讨论

本研究采用分层整群抽样方式，调查了我国12 个省级行政区的115 个城乡社区人群，在调整了性别、年龄、吸烟、饮酒、教育程度、财富指数、BMI、体力活动、能量摄入、通风情况、厨房位置以及PM2.5等混杂因素后，未发现高血压患病率和烹饪用燃料之间有显著关联。我们的结论与PURE全球21 个国家烹饪燃料种类与血压关系的研究结果一致[26]。此外，也与来自中国28 个省级行政区的CHARLS 研究结果一致[27]。虽然此前Baumgartner等[28]针对我国云南农村280 名成年女性的横断面研究提示，燃烧固体燃料可能是血压升高的危险因素。另一项Lee 等[29]针对我国上海市普陀区14 068 名成年人的横断面研究也提示，家用固体燃料的暴露可能与增高的高血压风险相关。但是上述两项研究的样本量均较少，而且仅限于一个地区的研究，人群代表性欠佳。而本研究依托于全球21 个国家组成的PURE-China 研究，采用标准化的研究设计，在全国12 个省级行政区的115 个城乡社区调查45 144名，人群代表性更好。

此外，与其他很多分层整群抽样研究相比[27-30]，我们的研究采用了更为保守稳健的适用于非独立人群及处理不同社区人群异质性的混合效应模型（将社区作为随机效应），以分析烹饪与血压间的关系，在控制潜在混杂因素的同时，还控制了社区内人群间的相关性及社区间人群的异质性。

然而，本研究仍存在一定局限性。首先，本研究为横断面分析，仅能获得相关关系，无法获得因果推断。其次，本研究未收集室内燃料存放信息，对于室内空气污染的评估欠充分。此外，我们也没有使用设备对室内空气质量进行监测，因此烹饪用燃料和室内空气污染间的关联也未能在本研究中进行分析。最后，我们未收集参与者每天在室内停留的时间，以进一步评估室内空气污染对个人的影响，未来将针对上述问题，进行更深入研究。

针对目前研究结果，尚无足够证据证明烹饪用燃料和高血压之间具有相关性，但是根据其他研究表明室内烹饪用燃料可能会增加心脑血管疾病带来的死亡风险[30]，因此此问题应引起重视。高血压患病和个人生活习惯之间存在相关性，采取健康生活方式可降低高血压患病率[31]。

结论：本研究未发现烹饪用燃料与高血压患病率间有显著的关系，未来需进行更深入的研究。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突