環境惡質化導致氣喘盛行率年年攀升?

氣喘是一種常見的呼吸道疾病,引發的臨床症狀主要包括呼吸困難、胸悶、咳嗽、呼吸有喘鳴聲等,嚴重者甚至有致命之虞。根據世界衛生組織的估計,全球約有 1 億 5 千萬的人口罹患氣喘,且其盛行率有逐漸增加之趨勢。氣喘不僅對個人的健康造成重大的影響,而每年耗費在治療氣喘上的醫療資源及其他相關的社會成本也十分可觀。

許多流行病學的研究指出,近年來世界各地氣喘之盛行率及死亡率皆有不斷升高的趨勢,此現象在經濟快速發展的工業化國家中尤其明顯。在臺灣,也有相似的現象。根據謝貴雄教授的調查,臺北市在 1974 至 1985 年十年左右的時間中,七歲到十五歲學童的氣喘盛行率由 1.3% 增加到 5.07%,短短十年之間成長將近四倍之多。而在臺灣南部地區也有類似的增加現象,例如,自 1993 至 1997 年五年之間,國小學童氣喘的盛行率由 6.73% 上升至 8.38%,其增加率為 24.5%。同時,此增加的趨勢應該在未來的幾年內仍然會持續下去。由此可知,氣喘在公共衛生上的重要性不容小覷。

氣喘是怎麼引起的?

氣喘是受多方面因素影響的疾病,包括遺傳、情緒、生活型態、氣候變化、環境暴露(花粉、灰塵、黴菌、食物、動物皮毛)等。截至目前為止,真正造成氣喘盛行率增加的原因尚未完全釐清,但有許多研究及各項推論均顯示,環境方面的危險因子對誘發或加重過敏性疾病的嚴重度具有舉足輕重的作用。從預防醫學的觀點來看,由於先天的遺傳條件較難掌握,因此,藉由環境危險因子的控制與改善,來預防氣喘發生是值得努力的方向。再者,隨著生活型態的轉變,現代人每天有 80 ~ 90% 的時間生活在各式各樣的室內環境中,室內過敏原的存在與氣喘發生的相關研究乃成為攸關國人健康的重要議題。

過敏性氣喘的致病機轉

在過敏性疾患或氣喘發展的過程中,一般認為不管環境過敏原藉由何種方式進入人體後,會與一特異的抗原作細胞結合,將外來的環境過敏原呈現給T淋巴球,並使其分化為表現過敏或氣喘等現象的 Th2 細胞,進而釋放出許多發炎前趨細胞激素,如間白素-4、間白素-5 及間白素-13 等細胞激素。T淋巴球也會刺激B淋巴球製造大量的抗體(如免疫球蛋白E(IgE)),這些免疫球蛋白 IgE 結合在肥大細胞的表面上。當個體再次暴露於相同的過敏原時,這些抗原會與肥大細胞表面上的免疫球蛋白E(IgE)結合,進而釋放出各式各樣的細胞間質。這些細胞間質一部分會驅化其他細胞,如嗜鹼性細胞、嗜伊紅性細胞及嗜中性白血球等,間接造成呼吸道局部的發炎反應。有些細胞間質,如組織胺等支氣管收縮因子,則可以直接造成立即性的呼吸道收縮、局部紅腫、出疹等一連串的過敏性反應。上述的兩種現象共同造成了過敏性氣喘。

環境中常見的過敏原

環境中常見的過敏原包含塵螨、細菌內毒素、真菌、蟑螂、動物皮毛...等等,對某些具過敏體質的人而言,花粉也可能會導致過敏性鼻炎及氣喘的發作,加之近年來空氣品質普遍惡化,亦可能是導致各國氣喘盛行率攀升的主要原因。有研究更進一步指出,空氣污染物與花粉等過敏原結合後,對於誘發過敏性氣喘的發作有加成的效應。

另外,在成人氣喘的族群中,還需要注意由於職業環境中各項暴露所造成的影響。研究顯示,在所有成人氣喘的案例中,約有 15% 氣喘發生的病例與工作環境的職業性暴露有關。

室塵螨過敏原

早在 1920 年左右,即有研究發現室內灰塵的多寡與發生氣喘疾病之間的相關性,直到 1965 年時才證實室塵螨是室內灰塵中過敏原的最主要來源之一。室塵螨是一種八隻腳的節肢微小昆蟲;溫暖且潮濕的環境有利於其生長與繁衍,人類剝落的皮屑更是其主要的食物來源。

室塵螨的排泄物是人類過敏原的重要成分,其次是蟲體本身,而死亡的塵螨仍然具有導致過敏的能力。研究顯示,80% 以上的氣喘患者均對此類過敏原產生過敏反應。因此,室內環境中室塵螨的多寡是誘使氣喘發生的重要危險因子。

目前,國際間已經建立了一套標準的量化方式,包括收集及分析室內灰塵螨樣本中,室塵螨過敏原的總量。有研究指出,當每克室內灰塵中含有高於 2 微克(μg, 10-6 g)的室塵螨過敏原時,便可能增加個體被誘發成過敏性氣喘的危險性;若每克灰塵中含有高於 10 微克的室塵螨過敏原時,則與發生氣喘症狀有關。

由於室塵螨主要的食物來源是人類每天所剝落的微量皮屑,因此,包括床墊、毛毯、地毯、枕頭、布質沙發及窗簾等可供其積存的物品,都可提供溫暖潮濕的環境及食物來源,是它們藏匿的最佳處所。

臺灣位處於高溫、高濕的的亞熱帶氣候區,其溫度、濕度條件相當適於室塵的生長繁殖。因此,需特別注意清潔方式與增加打掃的頻率,以降低室內環境中室塵螨過敏原的暴露。

控制室塵螨濃度的方法

  • 儘量保持空氣潔淨與溫度、濕度的穩定。溫度最好保持在攝氏 24 ~ 28 度左右,相對濕度最好在 50 ~ 65% 之間
  • 每周以熱水(攝氏 55度以上)清洗床套並熨燙之
  • 儘量避免使用地毯
  • 使用裝有枕套及床套的枕頭與床墊
  • 使用內裝有高效能濾網及多層材質集塵袋的吸塵器以降低過敏原的釋出
  • 減少使用填塞式的玩具

動物過敏原

寵物是人類的好伴侶,根據統計,在許多國家中,約有50%左右的家庭會飼養狗或貓等寵物。根據米納等人(A.K.M. Munir et al.)的研究指出,養貓的人比起養狗的人較常出現過敏的反應,這可能是因為貓與主人之間有較親近的關係,以及來自貓毛中過敏原的致敏性較狗來得強烈所致。

在貓的過敏原 Fel d1 中,約有 20 ~ 30% 會附著在空氣中粒徑 ≦5 微米﹝10-6 m﹞的顆粒上,由於它的粒徑非常地小,所以可懸浮於空氣中並隨之流動,也很容易吸入呼吸道而誘發氣喘反應。此外,貓過敏原是高蛋白的物質,可黏著於物體表面或衣物上,因此一般曾經飼養過貓的家庭中,每克灰塵若有 1~ 8 微克的貓過敏原 Fel dl 時,可能就會引起個體的過敏反應。

目前在流行病學的研究上,針對狗過敏原導致個體過敏反應的臨界濃度值之建立,並不如貓過敏原那樣的完善。少數的研究指出,若家中每克的灰塵有 10 微克的狗過敏原 Can fl 時,可能產生明顯的過敏反應。

要控制動物過敏原,家中應避免飼養寵物。以貓為例,在移除後至少需要六個月,貓的過敏原才能降低至未飼養寵物前的環境狀態。

控制動物過敏原的方法 
盡可能不要在家中飼養動物。若不可行,則:
  • 避免將寵物飼養在臥室及主要的生活區域之內
  • 每周至少清洗寵物一次
  • 盡可能移除室內地毯及毛毯
  • 使用裝有高效能濾網過濾器及多層材質集塵袋的真空吸塵器
  • 在臥室及主要的生活區域中使用含高效能濾網的空氣濾清器
真菌及細菌過敏原

臺灣地處於溫暖潮濕的亞熱帶地區,環境條件有利於真菌及細菌過敏原之存在與傳播,因此普遍可見的高濃度過敏原對過敏性疾病發展造成「不容忽視」的影響。許多學者針對家庭中潮濕程度、真菌及細菌等微生物的生長狀態,與吸呼道健康情形三者之間的相關性進行調查,發現居住在潮濕、發霉的建築物中的孩童,比較容易罹患呼吸道疾病(包括咳嗽、鳴喘、流鼻水……等)以及氣喘。

細菌方面,革蘭式陰性菌的外細胞膜,具有一種脂多醣體的生化結構,稱為細菌內毒素,在居家環境的灰塵中非常普遍。許多流行病學的研究指出,長期慢性暴露於具有細菌內毒素的環境中,也許和氣喘的發展及惡化有關。

由於分析方法上的限制,目前對於真菌及細菌過敏原的暴露與氣喘症狀之間的量化關係仍無法完全建立。目前國際上測量真菌過敏原的主要方法包括:計數顯微鏡片上之孢子數目及培養基上形成的菌落數目,或對主要的過敏原進行其他生化及免疫分析,以求量化。然而這些分析技術的建立尚未完善,無法對可能導致氣喘疾患發生的真菌或細菌的暴露濃度提出臨界值的建議。

控制真菌過敏原的方法
  • 儘量保持室內空氣潔淨與溫度、濕度的穩定。溫度最好保持在攝氏 24 ~ 28 度左右,相對濕度最好在 50 ~ 65% 之間
  • 使用含 5% 漂白劑及清潔劑的溶劑來清理物體表面
  • 移除已受污染的毛毯
  • 讓外牆的表面保持乾燥
  • 在溫暖月份裡緊閉窗戶,並打開空氣調節裝置室外
  • 避免過度暴露在生長真菌的環境下
  • 在有真菌生長的環境下工作時,戴上防塵的吸呼防護具
  • 使用空氣調節機具
花粉過敏原

花粉是細微的顆粒,花的雄蕊在授精的過程中會將花粉散播出來。常見的花粉包括豬草、蘇俄薊、山艾樹、牧草、橡樹、榆樹、楓樹及樺樹等。花粉也是一種重要的過敏原,而有關花粉暴露與氣喘症狀之間的相關性亦早已證實。但是,可能由於花粉的暴露時間與其他室內過敏原相比較為短暫(每年最多為 6 ~ 8 週左右),因而使花粉孢子過敏原的暴露與氣喘間的相關性,並不如其他室內過敏原那樣密切。雖然如此,在美國仍有約 1,400 萬的人口患有對花粉過敏的乾草熱,其中有許多合併有氣喘的情形。

曾有研究指出,在芬蘭的春天出生的嬰兒容易成為過敏性疾病患者,可能因為春天是花粉盛行的季節。在加州的春季,可以發現花粉的暴露與急診室就醫頻率增加之間具有相關性。此外,由澳洲及英國的研究指出,在雷雨頻繁的時節,有許多病患至急診室就醫的頻率增加,經過進一步的研究後發現,他們有一個共同的特徵──對植物花粉過敏,當時正適逢花粉傳播盛行之季。由上述之例子可證實,花粉的暴露是影響氣喘嚴重度的重要原因之一。

避免花粉過敏原的方法包括:在室外戴口罩來避免暴露,在室內則保持空氣的流動性。此外,使用空氣濾淨器,也可以產生部分的去除效果。

大城市裡的問題

研究指出,有許多原因會對發生氣喘或過敏性疾病的機率造成影響,如家庭之社會經濟地位及其他環境因子的暴露。一般來說,經濟條件較差的家庭可能得到較差的醫療照護,且未對發生之疾病進行適當的治療,而使氣喘之致死率上升。但是有越來越多的研究指出,生活在大城市裡的氣喘孩童,其氣喘的發病率及死亡率皆在增加。推究原因,除了城市中的家庭比起鄉村家庭較常暴露於香菸或二手菸之外,大城市環境中的二氧化氮也是一種重要的污染物。此外,最近也有研究指出,大城市內蟑螂過敏原的暴露對氣喘發生率的增加是一個重要的危險因子。研究中指出,當每克室內灰塵中所含蟑螂過敏原(主要為 Bla gl)的濃度高於 2 個單位(U)時,個體被致敏的機會便可能會增加。

除了與兒童氣喘發生相關之外,蟑螂過敏原在成人氣喘中同樣也扮演相當重要的角色。Weiss 等學者證實,居住在大城市中,暴露於蟑螂過敏原中的成人(21 ~ 80 歲),其第一秒用力呼氣量年平均值顯著低於未暴露者。

減少蟑螂過敏原暴露的環境控制方法中,如何減少其覓得食物及水的機會是最為重要,更進一步的方法包括:填補牆上的裂縫、在它們出沒的地方噴灑殺蟲劑、設立誘餌站等。

控制蟑螂過敏原的方法 
  • 移除室內食物廢棄物,減少蟑螂的覓食機會
  • 移除洩漏水管等水的來源
  • 填補天花板上及牆上的裂縫
  • 對可能的污染區噴灑殺蟲劑
  • 設立誘餌站
空氣污染物

空氣污染物對於過敏性疾病的發生也是相當重要的一環。近年來,世界各地的研究都指出,空氣污染與氣喘特有的呼吸道症狀間的關係;各國的流行病學調查也相當一致地指出,因氣喘而送急診或診斷為氣喘的人數與於空氣污染的量有關。

在一般家庭中,煙害是最主要的空氣污染物,而抽菸與過敏間的相關性也已被確認;不論是主動或被動地暴露於香菸煙霧中,都有可能引發氣喘。許多研究都指出,暴露到相同濃度的過敏原時,抽菸的人比不抽菸的人更容易發生氣喘。而在帶有過敏家族病史的孩童中,母親於懷孕期間每天抽 10 根香菸以上,其臍帶血中的免疫球蛋白E(IgE)濃度比母親不吸菸者顯著地高(0.78 kU/l vs 0.51 kU/l;kU/l︰抗體濃度單位,每升的血清中含有幾千個單位的抗體),顯示母親的吸菸習慣對於過敏性疾病高危險群的孩童是一項重要的危險因子

室外污染物的暴露亦與氣喘惡化的頻率有關,如粒徑小於 10 微米之懸浮微粒(PM10)、二氧化硫、二氧化氮及臭氧等物質皆可促進免疫球蛋白E(IgE)的合成,使過敏反應更容易發生,而增加過敏生成的機會。以固體懸浮物 PM10 為例,波普(Pope)於 1985 至 1989 年在美國所進行關於因呼吸系統疾病而住院的研究即發現──固體懸浮物 PM10 污染程度高的猶他谷(Utah Valley),當其製鋼廠(為當地主要 PM10 污染來源)動工時,因氣喘和支氣管炎住院的幼兒人數是製鋼廠未運作時的兩倍。當比較猶他谷與 PM10 污染程度低的卡契谷(Cache Valley),亦顯示當製鋼廠動工時,各年齡層之氣喘和支氣管炎住院人數之差異較大。此外,羅西(Rossi)等人的研究也發現──空氣污染程度的上升(特別是二氧化碳的上升)與氣喘的發作顯著地相關。最近也有研究認為,由引擎所排放的微粒可能輔助花粉的暴露,進而引發過敏反應。

職業性氣喘

在成人氣喘的病例當中,約有 15% 的病因可歸因於工作場所的暴露。一般來說,勞工在工作時因職業性的暴露使其氣喘症狀發作或更趨惡化,但經過一段時間的休息後,如週末或休假等,上述的症狀會有減輕的現象。然而,也有另一種可能性是在未接觸職業性暴露時,勞工的氣喘症狀仍然持續地發生,這種情形也使得臨床診斷的困難度增加。

診斷職業性氣喘的標準包括:勞工暴露在此工作環境中會使其呼吸產生不順暢或不良的現象。診斷職業性氣喘時,在上班中及下班後各進行一次勞工個人的尖峰呼氣流速的量測,除了能提供氣喘診斷上有用的資訊外,並可以做為病情監控和急性發作處置的指標。

職業性氣喘的診斷上,還可以用皮膚測試的方法測試該勞工是否會因接觸某些高分子量的過敏物質而誘發過敏反應,但是到目前為止還沒有標準的試劑可供使用,通常是使用有機粉塵做測試。此外,可以抽血測定勞工過敏原特異IgE抗體的高低,用以判斷有無可能接受職場中過敏原的刺激而引發過敏反應。而測定血中特異 IgE 抗體存在的方法,與上述即時型皮膚反應及支氣管激發試驗等實驗室檢驗方法之間皆有相當良好的關聯性,若能和勞工個人的家族氣喘病史相一致,則更具臨床上的意義。

累積的證據指出,職業性氣喘患者若能儘速離開職業暴露是相當重要的。因出現症狀而早日離開職場的勞工,其氣喘疾病的預後情況,比那些出現症狀、但仍持續在該工作環境中工作的勞工來得好,顯示出妥善地認識工作環境,對於預防潛在長期性的失能的必要性。

大抵來說,全世界氣喘盛行率仍在持續增加中,其可能的重要原因之一是環境暴露。一些環境過敏原被認為是氣喘發生的危險因子之一,包括:室塵螨過敏原、寵物毛屑過敏原、蟑螂及真菌等過敏原。

許多環境過敏原的暴露是在室內發生的,因此,適當地控制及改善室內環境的方法應屬必要且可行。理論上,減少過敏原的暴露應該可以減少藥物治療,但是除非能避開所有的暴露,否則仍應持續進行藥物治療。

一般民眾應盡可能避免暴露於空氣污染源中,特別是抽菸所產生的煙霧,而公共衛生政策方面,則應減低工業污染源的產生。此外,職業性暴露對成人族群而言是一個重要的因子,在評估一般氣喘病人時亦應加以考慮。

避免暴露於污染源對氣喘管理而言是很重要的。雖然免疫療法只能調養而無法根治,但是當避免暴露及藥物治療都無效時,具過敏體質的人也許可考慮使用此種治療方式。而持續性的流行病學調查及減少暴露,則是預防氣喘及控制症狀的重要方法。
資料來源:《科學發展》2002年5月,353期,8~13頁(pdf檔)

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