空气中含有很多颗粒物，其是大气中的烟与雾的总称，是造成雾霾的主要原因。2004年美国心脏学会(AHA)发布了《大气污染与心血管疾病》的科学声明，2010年明确提出大气污染是心血管疾病的一个可控制的独立危险因素。2015年，网络热议大气颗粒物与肺癌相关，甚至可引发心血管疾病。本文就以心血管疾病为主体，探索雾霾中的大气颗粒物与心血管疾病的关系。
心血管疾病的病因
什么是心血管疾病呢?心血管疾病，英文缩写为CVD，是指心脏血管疾病的统称，泛指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等所导致的心脏及全身组织发生缺血性或出血性疾病。心血管疾病是现在临床上死亡率比较高的一种疾病，居各种死因首位，其主要包括先天性心脏病、后天性心脏病、风湿性心脏病、肺性心脏病、心肌病、心脏肿瘤等。那么，心血管疾病的病因是什么呢?
心血管疾病的病因主要有高血压、血液粘稠、吸烟、血管壁平滑肌细胞非正常代谢这四种。长期的高血压可使动脉血管壁增厚或变硬，管腔变细，加快动脉硬化的过程；血液粘稠则是由于生活方式和情绪等导致人体新陈代谢速度减慢、血液流速减慢、血粘度迅速升高，造成心脑供血不足等；吸烟不仅是诱发肺癌的高危因素，也会增加心血管疾病的发病率，相比于不吸烟者，前者蜘网膜下腔出血多3~5.7倍，烟碱可促使血浆中的肾上腺素含量升高，促使血小板聚集和内皮细胞收缩，从而增加血液粘滞因素的发生；血管壁平滑肌细胞非正常代谢，由于血管壁本身存在缺陷产生炎症从而使得血管收缩不畅，从而增加血管阻塞或破裂的可能。那么为何空气颗粒物会与心血管疾病联系到一起呢?
关于大气颗粒物与心血管疾病的关系，历史记载，1952年12月5日伦敦烟雾事件爆发，从12月5日至9日造成多达12000人因空气污染丧生，一周中48岁以上人群死亡率为平时的3倍，1岁以下人群的死亡率为平时2倍，因支气管炎死亡704人，冠心病死亡281人，心脏衰竭死亡244人，结核病死亡77人，分别为前一周的9.5、2.4、2.8和5.5倍。冠心病、心脏衰竭等死亡人数便是最好的证明。美国的NMMAPS和欧洲APHEA-2是研究急性大气污染暴露对心血管疾病的影响的两个大规模研究，NMMAPS研究显示PM10浓度每增高10ug/m3将使全因死亡率升高0.21%±0.06%，心肺源性死亡率升高0.31%±0.09%。而APHEA-2研究发现全因死亡率和心血管病死亡率分别升高0.6%±0.2%和0.69%±0.38%，而这里的PM10就是空气颗粒物之一。
什么是大气颗粒物
大气颗粒物又称为尘，是造成大气污染的主要原因。初中化学中，我们就学过烟是固体小颗粒，雾是液体小液滴，而大气中的颗粒物包括固体和液体两个部分，二者相互结合在一起，组成性质更强的物质。大气颗粒物一般包括一次颗粒物和二次颗粒物两种，前者包括燃烧烟尘、土壤粒子和海盐粒子等，包括人为污染源和天然污染源形成的颗粒；后者主要为大气中的污染性气体及其通过化学反应产生的颗粒物，如SO2及硫酸盐等。
由于颗粒物的组成成分复杂，所以在监测和评估大气质量时我们用颗粒物直径对其分类，最为大家所熟知的就是PM2.5，其中PM是英文Particulate matter的缩写，为颗粒物的意思，2.5是指颗粒的直径，单位为微米。一般将直径小于10微米的颗粒物统称为PM10，其为可吸入性颗粒物。PM10有粗颗粒物(直径为2.5~10微米)；细颗粒物(直径为0.1~2.5微米)；超细颗粒物，即UFP(直径小于0.1微米)三种，所以PM10包括PM2.5，PM2.5包括PM0.1。那么这些大气颗粒物的组成成分是什么呢?
PM10作为一种可吸入颗粒物，其除了降低空气可见度，即导致雾霾的发生，还对人类的健康造成了重大危害。以PM2.5为例，其化学成分主要包括有机碳(OC)、元素碳(EC)、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐等。但现实中的PM2.5组成远不止如此，PM2.5粒径虽小，但其表面积大、活性强，能够吸附多环芳烃、杂环化合物、病毒、砷、正构烷烃、各类重金属等有毒有害物质，且这些物质可以相互作用，发生化学反应，从而增加彼此的毒性。它们从上呼吸道进入下呼吸道，直至进入血液，一路损伤人体的白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞等。在PM2.5中，还有一组非常强悍的“刀锋战士”，其粒径小于0.5微米，可以直接穿过肺泡膜入血，沿途损伤血管内膜，让人体血管变窄、血压升高、引发血栓。PM2.5甚至可以通过肺循环来到人类的核心中枢，向人们的心脏发起总攻，造成心肌缺血、损伤、心律紊乱，引发心梗，严重则夺取人体生命。
大气颗粒物与心血管疾病的数据关系
大气颗粒物对人体健康存有威胁的说法，相信绝大多数人都不会陌生。美国6城市和癌症协会(ACS)队列研究，追踪了8111名成年人达14～16年，在控制吸烟和其他个人混杂因素后，发现PM2.5升高可导致心肺疾病相关的死亡率增加。此外，在美国癌症协会队列研究中，Pope等收集了美国151座大城市552，138名成年人1982～1989年的资料，结果发现PM2.5浓度每升高10μg/m3，人群心肺疾病死亡率分别增加8.0%，而心肺功能与心血管息息相关，相辅相成，研究有力地证明了大气颗粒物与心血管疾病有着密切的关系，尤其是PM2.5的影响更大。
相比于肺癌，心血管疾病常常表现出起病急，为此科学家们对二者的关系做了时间系列分析研究，短期内，心血管疾病的住院率和病死率随大气颗粒物浓度的增加而升高；长期内，大气颗粒物对心血管疾病影响更大。
美国波士顿Beth Israel Deaconess医学中心的Gregory A. Wellenius博士等对 1986-1999 年美国 7 个城市中享受国家医疗保险的65 岁以上充血性心力衰竭原发性患者 2921 918 人进行研究，对于急诊患者的住院率与口均 PM10 浓度的关系，研究结果表明 PM10 浓度与同日充血性心力衰竭住院率有正向统计学关联。
美国盐湖城犹他州大学的心血管和遗传流行病学主任Horne等对美国犹太州沃萨齐地区 12865 例冠心病患者的病例对照研究中发现，PM2.5 浓度的增加，会导致心肌梗死或不稳定性心绞痛的危险性增加。
美国University of Michigan的流行病学教授Sara Adar说：“早在约 20 年前，我们就已经注意到，心肌梗死和脑卒中风险的升高与空气污染水平的增加相关，但最近的数据显示空气污染的影响绝不仅限于加重病情。”Adar博士等科学家长期研究大气颗粒物，一系列的研究发现，这些大气颗粒物可侵袭人的肺部，可嵌入组织之中，引起级联的炎症效应，这些炎症甚至会蔓延到循环系统，改变血管的功能。
1989年，Brigham Young University的经济学教授C. Arden Pope III发表了一篇关于钢厂临时关闭的文章，指出在钢厂排放量与住院之间呈线性相关，这是他最初研究颗粒物与人住院的关系。随着研究的深入，其发现大气的中那些比头发丝还要小的多的颗粒物对人的心血管疾病有着重大影响。Pope以病例交叉的研究方法，分析沃萨齐地区同一批患者的缺血性事件，研究显示PM2.5 与急性缺血性冠脉事件(不稳定心绞痛、心肌梗死)相关，发现短期暴露于大气颗粒物污染的冠脉疫病患者增加了发生急性冠状动脉事件的危险性。
结语：大气颗粒物与心血管疾病的研究早已进行，科学届亦有着确切的数据表明颗粒物大气污染为诱发心血管疾病的一个可控制的危险性因素。既然是可控制的，我们就有义务和责任去维护空气的纯净，杜绝雾霾的发生，不为别的，只为我们每个人的身体健康。
