随着夏季阳光明媚的日子到来,许多人开始进行户外锻炼。然而,在北美的部分地区,宜人的天气往往与野火季节重叠。随着夏季变得更加干燥,野火的频率和强度都在增加,产生了更多的污染性烟雾。
野火的烟雾可以蔓延至多个州,使人们面临空气污染带来的健康风险。锻炼者和健康专家们正在探讨一个问题:当天空因野火烟雾而变得朦胧时,户外锻炼的好处是否会被抵消?
空气污染如何让人患病?
空气污染的成分取决于其来源。例如,交通相关的空气污染主要由汽车尾气、刹车和轮胎磨损组成,而工业污染则含有大量臭氧。野火会产生大量的空气悬浮颗粒,也称为细颗粒物(PM2.5)。这些颗粒的直径小于2.5微米——大约是花粉粒大小的十分之一。
这种尺寸的颗粒令空气质量专家深感担忧,因为它们足够小,能够被吸入到肺部最深处的肺泡中,并从那里进入血液,引发全身性炎症——即免疫系统的应激反应——从而诱发或加重多种慢性疾病。
研究表明,长期暴露于野火烟雾会增加患肺病、心脏病等疾病的风险。由于这些疾病的形成需要数十年时间,科学家认为,野火烟雾吸入所导致的健康问题会在多年暴露后逐渐累积。
一次性烟雾暴露可能带来累积效应
我的研究团队以及其他研究人员正在调查短期烟雾暴露如何影响长期健康结果,例如心肺疾病。为了评估单一火灾事件的影响,环境科学家可以研究多种因素,如炎症的免疫系统标志物、生理压力迹象以及心脏、血管和神经系统功能的变化。虽然烟雾暴露如何加重疾病的具体机制仍不明确,但这些身体的即时反应也可能与慢性病的发展有关。
在2025年6月发表的一项研究中,我和同事们在空气吸入实验室中模拟了一场野火,研究了健康参与者在其中锻炼后的结果。空气经过过滤,含有高浓度的由燃烧当地松树产生的PM2.5颗粒,相当于处于一场大型野火的下风处。
我们邀请了20名身体健康、年龄在25岁左右的参与者,在固定自行车上以约一半的最大努力锻炼两个小时,同时呼吸含烟雾的空气。我们发现,参与者在烟雾锻炼后,血管和神经系统的功能立即下降。这些应激指标在一小时内恢复正常,当他们重新回到清洁空气中时。
我们的一半研究参与者表现出对生理压力的高度反应,科学家认为这可能表明患慢性疾病的风险更高。我们根据实验前的压力测试选择了这些人:具体来说,当他们的手浸入冰水中两分钟时,血压显著升高。这些对压力敏感的参与者的血管和神经系统功能下降比普通反应组更严重,这表明在非常浓烟的环境中锻炼可能对某些人影响更大。
虽然无法预测谁最容易受到烟雾的影响,但我们的研究强调了认真考虑野火烟雾暴露的重要性。
烟雾浓到什么程度才不适合户外锻炼?
遗憾的是,基于年龄和健康状况等因素的精确空气质量阈值并不存在。但一些简单的指南和注意事项可以帮助判断。
第一步是查看你所在地区的空气质量,可以通过政府网站AirNow查询。该网站使用环境保护局于1999年创建的空气质量指数(AQI),按0到500的等级对区域空气质量进行排名。该网站可通过邮政编码搜索,某一地区的读数反映了包括PM2.5水平在内的多种污染物的综合贡献。
当空气质量被评为“良好”时,决定很简单——走出去享受户外时光。普遍认为,当空气质量水平达到“不健康”阈值时,人们应限制户外活动,或至少意识到这样做存在健康风险。
当空气质量处于“中等”和“对敏感人群不健康”范围时,户外锻炼的风险和益处尚不明确,尤其是对于没有慢性健康问题的人群。
评估你的风险
决定何时以及是否进行户外锻炼的一个重要因素是你的健康状况。AirNow建议患有慢性疾病的人在烟雾浓度接近“对敏感人群不健康”类别时,谨慎行事并留在室内。
这一建议对于已确诊患有哮喘或慢性阻塞性肺病等肺部疾病的人来说显而易见,因为野火烟雾中的颗粒会刺激肺部。但研究表明,这对较轻的疾病状态同样适用。例如,一项针对血压偏高但未达到临床高血压标准的大规模研究显示,生活在空气污染下风向的人更容易患上高血压,最终发展为心脏病。
另一个需要考虑的因素是一天中的时间。随着下午气温升高,我们呼吸的空气柱会膨胀,稀释颗粒物计数。而且下午的风经常将停滞的空气吹出山谷和市中心地区,这些地方在一天较凉爽的时候颗粒物浓度较高。这意味着傍晚锻炼可能比清晨锻炼更安全,但直接确认空气质量读数是关键。
此外,锻炼强度也很重要。高强度锻炼意味着更深、更频繁的呼吸,可能会增加接触有害空气的风险。因此,当空气质量处于中等或较差水平时,你可以选择短时间慢跑而不是长时间跑步。
我的实验室目前正在量化人们在烟雾条件下锻炼时吸入的污染物量,基于他们的锻炼强度、锻炼时间和当地的颗粒物计数。这一研究领域仍处于起步阶段,但我们的初步发现和其他已发表的研究表明,当野火烟雾使空气质量处于“中等”或“对敏感人群不健康”范围时,人们可以通过降低锻炼强度或减少户外时间来减轻烟雾暴露的影响。
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