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(yīng)或作為致敏原導致過敏反應(yīng)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(yīng)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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