青年健康志愿者交通主干道短期暴露前后其心率变异性的改变_于莹莹

［7 ］
本研究通过对低暴露、 无吸烟、 健康的青年志 愿者经过三个时 段: 从 清 洁 安 静 场 所 到 交通主干 道再回到清洁 安 静 场 所， 这 样 的 实 验 顺序 可 以 清 楚地了解 到 低 暴露 的 健 康 志愿者 在 急 性 高 暴露 前、 中、 后 HＲV 的变化， 探讨交通主干道环境对健 康青年心血管方面的急性效应影响。监测数据显 示污染物浓度在交通主干道旁显著高于尾气暴露 前后 校 园 内 办 公 室 场 所 的 浓 度。 与 之 对 应 的 5 minHＲV 监 测 数 据显 示 rMSSD、 LF、 HF 在 主干 SDNN 在 高 暴露 道的 时 段 高 于 暴露前后 的 时 段， 时段与暴露前 相 比 并 未显 著 变化， 但 在 暴露后 的 时段有显著下降， 可能为污染物对其的滞后效应。 HＲV 常 近年来在空气污染对 健 康 的 研究 中，
DOI:10.16374/ki.issn2095-1671.2015.0072
大量研究表明， 空 气污染的 短期 及 长 期暴露 与近年来心血管疾病发病率与死亡率的逐渐上升 ［1 ］ 有很大联系 ， 特别 是 患 有 心 肺疾 患 的 病人 对 空 气污染更为敏 感 。 有 研究指出 空 气污染物 通 过作用于呼吸道、 炎症 反 应 或 通 过 化学 反 应作 用 于心肌细胞的离子通道等引起心脏自主神经的改 变， 心率变异性 HＲV 的降低被认为是影响心血管
234
铁路节能环保与安全卫生 2015 年第 5 卷第 5 期
标准差 SDNN、 相 邻 ＲＲ 间 期 差 值 均 方的 平 方 根 rMSSD 的数据经 log10 对 数 正 态 转 换， 数 值采 用中 位数表示。采用方差分析( ANOVA) ， 两两比较时 用校正检验水准 α ’= α /3 = 0. 05 /3 。
干道前后， 心率变异性的改变。方法
1 1. 1
方法 研究对象
男女各半。动态连续监测 每 个 研究 对 象 在一 天 之 中 暴露 交通主干道 的污染物 浓 度 及 心率变异 性。 结果 NO2 、 CO 浓 度 在 交通主干道 的 暴露 时 段 显 著 高 于 暴露前 及暴露后 清 洁 环 境 的 两 个 时 段。 心率变异 性中 rMSSD、 LF、 HF 暴露时段均高于暴露前后 两 个 时 段 的 水 平; SDNN 在暴露时段高于暴露后时 段 的 水 平。 结论 受自主神经 LF， HF ) 在 主干道暴露 时 段水 支配的 HＲV 指 标 ( rMSSD， 平的升高， 提示该指标在短期暴露效应上是敏感的。 关键词: 交通 主 干 道 污染; 青 年 志 愿者; 短 期 暴露; 心 率变异性 中图分类号: X51 文献标志码: B
表2
效应指标 5 － min SDNN( ms) 5 － min rMSSD( ms) 5 － min LF( ms2 ) 5 － min HF( ms2 ) 暴露前 77 35 830 364
三时段 HＲV 各指标比较
暴露中 82. 0 # 42. 0 *
# # #
暴露后 75 32 790 265. 5
不同时段主要空气污染物浓度的比较
暴露中 0. 10 ± 0. 03 0. 10 ± 0. 08 7. 81 ± 4. 78
P ＜ 0. 05 。 注: * 表示三个时段进行比较，
NO2 、CO 均值均显著高于尾气暴露前后 校园 环 境 污染物 浓 度 表 1 中尾气暴露时段的污染物 PM10 、 P ＜ 0. 05 。 值，
。Alon Peretz 等在不同浓度尾气 条 件 暴露 的
实验研究中 指出 除 了 高 浓 度 组 ( 200 μg / m3 ) 与对 照组相比 HF 增高， 其他浓 度 组 之 间 HＲV 的 变化 并不 呈 现 一 致 性
［8 ］
。 Ｒiediker 则 指 出 SDNN 及
HF 随着 PM 增高 而 增高［9］。 同 样 是 交通 污染 暴 HＲV 的变化 因 研究 对 象 的 不同 而 异， 露， 对于老 年人呈心率变异 性 降 低， 而对于青年人则可出现 HＲV 增高。 LF、 HF、 rMSSD 水平在交通主干道 本研究中， 暴露时段显著高于清洁环境下的水平。说明交通 主干道暴露 环 境 下， 机 体 HＲV 增高， 与 Ｒiediker 及 Alone Peretz 对 青 年 志愿者短期暴露 的 研究 结 235
1179. 0 * 452. 0 *
注: * 与第一时段比较，P ＜ 0. 01 ; # 与第三时段比较，P ＜ 0. 01
rMSSD、 LF、 HF 在尾气暴露时 表 2 可 以 看 出， P ＜ 0. 01 ; 尾 气 暴 段均高于暴露前后 时 段 的 水 平， 露时段的 SDNN 高于暴露后三个小时时段的 水 平 P ＜ 0. 01 。表明 在 污染物 浓 度 最 高的 暴露 阶 段， HＲV 心率变异性增大。 3 讨论
表1
空气指标 PM10 * NO2 * CO * 暴露前 0. 07 ± 0. 02 0. 03 ± 0. 03 2. 46 ± 0. 70
2
结果
HＲV 的 比较 结果 见 空气污染物 结果 见 表 1 ， 表 2。 · m －3) ρ / ( mg
暴露后 0. 08 ± 0. 04 0. 02 ± 0. 03 2. 85 ± 1. 65
铁路节能环保与安全卫生 2015 年第 5 卷第 5 期
果类似。这说明机体心率变异性的降低在健康成 年人的短期效应中并不突出， 与个体体质有关， 并 在短期暴露 尾 气 后， 有 升 高的 趋势。 而 且 在 本 研 究中， 研究对象不是高暴露人群， 在机体突然接受 高暴露的尾气后出现 HＲV 的增高， 提示可能为青 年人机体早期暴露后的应激反应。这可能由于自 主神经功能的改变 与年 龄、 是 否 有 潜 在 的 心 肺疾 病有关， 这就使 得自 主 神 经 系统对 刺 激 物 比 如 环 境污染物的反应 在 不同 年 龄、 不同 健 康 状 态或 者 有无 潜 在 疾 病 的 人 群 间 具 有 差 异。 本 研 究 中， LF、 HF、 rMSSD 在暴露时段高于 其 他 两 个 时 段， 说 明健康成年人应对 交通主干道 环 境， 迷走神经兴 奋增强， 可能作为心血管系统方面的指标来探索空气污 染导致心血 管 疾 病 的 机 制。 一 些 研究 表明 HＲV 的降低与临床 心血 管 疾 病 的发 生 有 显 著 相 关性， 他们认为空气污染尤其是颗粒物能导致心脏自主 神 经 调节 紊 乱
［5 ］
。以 往 研究以 老 年及 易 感 者 居
HＲV 降 低［6］。 但 多， 结果 多 显 示 PM 水 平 增高， 对青 年 人 的 研究， 结果 却 呈 现 不 一 致 性。吴 少 伟 等 指 出 SDNN 与 HF 的 升 高 与 PM2. 5 呈 负 相 关
1， 2 2 1 1 1 1 1 于莹莹 ， 宋宏 ， 熊移民 ， 王方 ， 王育珩 ， 赵丽 ， 杨振 ( 1. 广州铁路疾病预防控制中心， 广东 广州 510010; 2. 中山大学公共卫生学院， 广东 广州 510080 )
摘要: 目的
观 察 青 年 健 康 志愿者短期暴露交通主 健康志愿者 16 名， PM10 、
铁路节能环保与安全卫生 2015 年第 5 卷第 5 期

文章编号: 2095 － 1671 ( 2015 ) 05 － 0234 － 03
青 年健康 志 愿者交通 主 干 道短 期 暴露前后其心 率 变异 性 的 改变
参考文献:
［1 ］ Sarnat JA， Schwartz J， Suh HH． Fine particulate air pollution and mortality in 20 U． S． cities［ J］． N Engl J Med， 2001 ， 344 ( 16 ) : 1253 － 4. ［2 ］ Park S K， O ＇Neill M S， Vokonas P S， et al． Effects of air pollution on heart rate variability: the VA normative aging study［ J］ ． Environ Health Perspect， 2005 ， 113 ( 3 ) : 304 － 9. ［3 ］ Utell M J， Frampton M W， Zareba W， et al． Cardiovascular effects associated with air pollution: potential mechanisms and ［4 ］ methods of testing［ J］． Inhal Toxicol， 2002 ， 14 ( 12 ) : 1231 － 47. Janes H， Sheppard L， Shepherd K． Statistical Analysis of Air J］． Ann Epidemiol． Pollution Panel Studies: An Illustration［ 2008 ， 18 ( 10 ) : 792 － 802. ［5 ］ Schroeder E B， Liao D， Chambless L E， et al． Hypertension， blood pressure， and heart rate variability: the Atherosclerosis Ｒisk in Communities ( AＲIC ) study ［J］． Hypertension， 2003 ， 42 ( 6 ) : 1106 － 11. ［6 ］ Chahine T， Baccarelli A， Litonjua A， et al． Particulate air pollution， oxidative stress genes， and heart rate variability in an elderly cohort［ J］ ． Environ Health Perspect， 2007 ， 115 ( 11 ) : 1617 – 1622. ［7 ］ Wu S， Deng F， Niu J ， et al． Exposures to PM2. 5 components and heart rate variability in taxi drivers around the Beijing 2008 Olympic Games ［J］． Sci Total Environ， 2011 ， 409 ( 13 ) : 2478 － 85. ［8 ］ Peretz A， Kaufman J D， Trenga C A， et al． Effects of diesel exhaust inhalation on heart rate variability in human volunteers ［J］． Environ Ｒes， 2008 ， 107 ( 2 ) : 178 － 84. ［9 ］ Ｒiediker M， Cascio WE， Griggs TＲ， et al． Particulate matter exposure in cars is associated with cardiovascular effects in ． healthy young men ［J ］ Ｒespiratory and Critical Care 2004 ， 169 ( 8 ) : 934 － 940. Medicine，