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空氣中PM2.5 PM10 顆粒物對人體的危害!
2017-3-7 閱讀(2400)
空氣中PM2.5 PM10 顆粒物對人體的危害!
——杰斯曼
空氣中的顆粒物是空氣中固體和液體顆粒物的總稱,。按其粒徑大小,，可分為粗分散系(粒徑 >10μm)和膠體分散系(0.001～10μm) ,。其中,， 空氣動力學當量粒徑小于10μm 為可吸入顆粒物（PMl0）,，由于粒徑較小,，易于直接進入呼吸道和肺中,，危害人體健康,。直徑小于 2. 5μm 的顆粒物質(zhì)為細顆粒物(PM2.5),，大部分有害元素和化合物都富集于細顆粒物上，硫酸鹽,、硝酸鹽,、銨鹽、含碳顆粒,、金屬顆粒,、礦物質(zhì)等是細顆粒物的主要成分。細顆粒物粒徑越小 ,，其在大氣中的存留時間和被人體吸收的比率則越大,，對人體健康的影響也越大。
那么,，空氣中的顆粒物,，特別是可吸入顆粒物和細顆粒物是通過怎樣的途徑進入人體，對人體健康造成危害的呢,？
一般來說,，空氣中的顆粒物可以通過呼吸道、消化道,、皮膚等途徑進入人體,。其中，呼吸道吸入是zui主要也是危害zui大的途徑之一,。粒徑越小的顆粒物對人體危害越大,，粒徑超過10微米的顆粒物可被鼻毛吸留，也可通過咳嗽排出人體,，而粒徑小于10微米的可吸入顆粒物可隨人的呼吸沉積肺部,，甚至可以進入肺泡、血液,。粒徑0.5～2μm 的高密度顆粒物zui易被吸入并在肺泡區(qū)沉著,。Churg等用電鏡對10例溫哥華居民的肺臟解剖標本分析發(fā)現(xiàn),，沉積在肺實質(zhì)內(nèi)的粒子96%為PM2.5，提示肺臟對此粒徑范圍的顆粒物具有較高的選擇滯留性,。PM2.5沉積于肺泡區(qū)后,，通過對肺粘膜的直接刺激作用，作為異物引起炎癥反應或作為致敏原導致過敏反應等,，引起肺泡和粘膜損傷,、支氣管及肺組織炎癥、慢性纖維化,，加重哮喘,，甚至導致肺心病等。此外,，吸附于顆粒表面的可溶性毒性物質(zhì)則可進入血液,，對肺組織、心臟乃至全身各器官造成損害,。
人類在漫長的進化過程中為了抵抗物理,、化學、生物因素對人體的侵害,，在體內(nèi)形成了大量的屏障結(jié)構(gòu),，主要包括氣血屏障、血腦屏障,、血睪屏障,、濾過屏障、血胎盤屏障等,，這些屏障結(jié)構(gòu)是人體的保護性機制,， 對維持機體健康和正常機能起著十分重要的作用。人體的屏障結(jié)構(gòu)由多層細胞或組織構(gòu)成,，如：氣血屏障位于肺泡與肺泡毛細血管之間,， 由肺表面活性物質(zhì)的液體層、肺泡上皮細胞層,、上皮基膜,、肺泡與毛細血管之間的間隙、毛細血管的基膜和毛細血管內(nèi)皮細胞六層組成,；血腦屏障由毛細血管的內(nèi)皮細胞及其之間的緊密連接,、毛細血管的基膜、神經(jīng)膠質(zhì)細胞的突起組成,；血睪屏障由毛細血管的內(nèi)皮和基膜,、毛細血管與曲精小管之間的結(jié)締組織、曲精小管的基膜、曲精小管的支持細胞及其之間的緊密連接構(gòu)成,；濾過屏障位于腎小囊,，由毛細血管內(nèi)皮細胞，非細胞性基膜,，上皮細胞足突之間的裂隙膜構(gòu)成等。由于由多層細胞構(gòu)成,，細胞之間緊密,，僅有數(shù)納米或數(shù)十納米的間隙，它們只能允許少量小分子物質(zhì)通過,，如：濾過屏障只允許分子量在7萬以下的物質(zhì)通過,，而大分子物質(zhì)如激素分子、藥物,、毒素等則不能通過,，被阻止于屏障結(jié)構(gòu)之外。機體通過這些屏障結(jié)構(gòu)維持自身的穩(wěn)定和功能的協(xié)調(diào),。
機體的屏障結(jié)構(gòu)能阻止大分子物質(zhì)的通過,，卻不能有效攔截納米級顆粒的通過，納米顆粒比同種物質(zhì)的微米級顆粒更易進入血液循環(huán)和沉積于各器官組織,。研究表明 ,，一旦顆粒到達肺間質(zhì)部位 ，就會穿過肺泡上皮細胞進入間質(zhì)組織到達血液循環(huán)或進入淋巴循環(huán)后進而轉(zhuǎn)移到血液中 ,，然后分布到全身,。Berry等 用 30nm 金顆粒對小鼠進行氣管灌注 ， 30min后在肺泡毛細血管的血小板中發(fā)現(xiàn)有許多這種顆粒 表明顆粒能穿過肺泡上皮細胞,。Oberdorster等讓大鼠吸入 C顆粒(30nm) ,，24h 后發(fā)現(xiàn)肝臟聚集了很多C，說明納米 C 顆粒能很快進入循環(huán)系統(tǒng) ,，并分布到全身,。肝臟可能通過肝巨噬細胞攝入納米顆粒而成為主要的分布部位，納米顆粒進入血液循環(huán)后還可到達另一網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)脾臟,。Takenaka 等給大鼠吸入納米銀顆粒后發(fā)現(xiàn)顆粒未被肺泡吞噬細胞吞噬 ,，而直接進入肺泡壁，然后進入血液循環(huán),。納米顆粒迅速進入到血液循環(huán)后可與血管內(nèi)皮細胞直接接觸誘導炎癥或損傷 ,，促進血栓形成 ，影響動脈粥樣斑塊的穩(wěn)定性,，這些發(fā)現(xiàn)為吸入的顆粒物質(zhì)引起心血管系統(tǒng)疾病提供了直接的證據(jù),。
此外，還有研究顯示吸入PM2.5后,，大鼠腦組織的SOD,、CAT活性出現(xiàn)顯著的劑量依賴性下降趨勢,，提示PM2.5可引起大鼠腦組織的氧化損傷，是一種神經(jīng)毒性因子,。日本東京理科大學和日本國立環(huán)境衛(wèi)生研究所等機構(gòu)的研究小組也曾做過一個實驗,，即把老鼠放在交通要道車流量較大的路旁，結(jié)果發(fā)現(xiàn),，隨著空氣中柴油廢氣濃度的增高,，老鼠生成精子的能力也隨之降低。當柴油廢氣在大氣中的濃度增加一倍時,，老鼠的精子生長能力可下降兩成,。當廢氣濃度增加20倍時，其精子生長可降低五成,。研究者還發(fā)現(xiàn)城市空氣污染能導致胎兒出生的異常,。空氣中的多環(huán)芳烴(PAH)等進入血液循環(huán)后能通過血胎盤屏障,，作用于胚胎,，引起死胎、重吸收,、胎兒認知障礙,、胎兒體重減輕等。上述的研究和發(fā)現(xiàn)表明,，空氣中的顆粒物吸入能造成機體肺外多器官功能的損傷,，甚至引起不育、子代發(fā)育異常,、死亡等,。目前雖無直接證據(jù)證明是何種空氣中的顆粒物進入相應器官導致?lián)p害，但空氣中的顆粒物能夠穿過氣血屏障和其它屏障結(jié)構(gòu)進入機體并造成損害是肯定的,。
綜上所述,，空氣中的顆粒物可以通過呼吸道、消化道,、皮膚等途徑進入人體,，通過血液循環(huán)到達各器官，穿越機體的生理屏障結(jié)構(gòu),，導致機體多器官的損傷,。因此，有效凈化空氣中的可吸入性顆粒,，特別是細顆粒物,、納米級顆粒物等，減少這些有害物質(zhì)的吸入，減輕環(huán)境污染造成的人體健康的損害,，對提高全民健康水平和生活質(zhì)量是十分必要的,。
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