随着夏日阳光明媚,许多人选择进行户外运动。但在北美部分地区,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,导致更多的烟雾污染。野火烟雾可以蔓延到多个州,使人们面临空气污染带来的健康风险。运动者和健康专家都在关注:当天空因野火烟雾而变得浑浊时,户外运动的益处是否会被抵消?
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来自汽车尾气以及刹车片和轮胎磨损,而工业污染则含有大量臭氧。野火则会产生大量悬浮颗粒,也称为细颗粒物。这些颗粒的直径小于2.5微米——大约是一个花粉粒的十分之一。空气专家将这种颗粒称为PM2.5,它们引发严重健康问题的原因在于其微小尺寸足以被携带到肺部最深处的肺泡中。从那里,它们可以进入血液流,导致全身炎症——即免疫系统的战斗反应——这可能会促进或加剧多种慢性疾病。
研究表明,长期暴露在野火烟雾中与肺部疾病、心脏病和其他疾病有关。由于这些疾病需要几十年时间发展,科学家认为野火烟雾吸入导致的健康问题是在多年暴露后逐渐积累的。
一次性烟雾暴露也可能产生累积效应
我和我的研究团队正在研究短期烟雾暴露是否也会影响长期健康结果,如心脏病和肺部疾病。为了估计单次火灾事件暴露的影响,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。烟雾暴露如何加剧疾病尚不完全清楚,但这些即时的身体反应也可能与慢性疾病的发展有关。
在2025年6月发表的一项研究中,我和同事在我们的空气吸入实验室中对健康参与者在野火模拟期间进行锻炼测试。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——相当于处于大型野火下风向的环境。我们要求20名年龄在25岁左右的一般健康参与者,在呼吸烟雾的同时以大约一半最大努力骑固定自行车两小时。我们发现,在烟雾环境中锻炼后,参与者的血管和神经系统功能立即下降。在返回清洁空气环境后一小时内,这些压力指标恢复到正常水平。
我们研究中有一半的参与者对生理压力的反应增强,科学家认为这可能意味着慢性疾病风险增加。我们是根据实验前进行的压力测试选择他们的:具体来说,当他们的手在两分钟内浸入冰水时,血压会升高。压力反应型参与者在血管和神经系统功能上的下降明显强于典型反应组的参与者,这表明在烟雾严重的气候中锻炼可能对某些人影响更大。
虽然无法预测谁最易受影响,但我们的研究强调了仔细考虑野火烟雾暴露的必要性。
户外运动时烟雾要多浓才算太浓?
不幸的是,目前还没有基于年龄和健康状况等因素的精确空气质量阈值。但一些简单的指导原则和考虑因素可以帮助。
第一步是访问政府网站AirNow,查看您所在地区的空气质量。该网站使用一个名为空气质量指数(AQI)的标尺,由美国环保署于1999年创建——该指数将空气质量按0到500的范围进行区域排名。该网站可以通过邮政编码搜索。一个地区的读数反映了多种污染物的贡献,包括PM2.5水平。
当空气质量被评定为“良好”时,决定很简单——外出享受户外时光。当空气质量进入“不健康”门槛时,人们应限制户外暴露,这一点几乎没有争议——至少应意识到这样做存在健康风险。
当空气质量处于“中等”和“敏感人群不健康”范围时,户外运动的风险和益处尚不明确,特别是对于没有慢性健康状况的人。
评估您的风险
决定何时以及是否进行户外运动的一个主要因素是您的健康状况。AirNow建议患有慢性病的人在烟雾水平导致空气质量评级接近“敏感人群不健康”类别时,采取谨慎态度并留在室内。
对于被诊断患有哮喘或慢性阻塞性肺病等肺部疾病的人来说,这一建议显而易见,因为野火烟雾中的颗粒会刺激肺部。但研究表明,即使是较轻的疾病状态也是如此。例如,一项针对血压升高但未达到临床高血压水平的人群的大型研究显示,那些生活在空气污染下风向的人更有可能发展为高血压,并最终患上心脏病。
另一个考虑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,稀释颗粒物浓度。此外,下午的风通常会将停滞的空气从颗粒物可能在较凉爽时段积聚的山谷和市中心区域吹走。这意味着傍晚锻炼可能比清晨锻炼更安全,尽管直接确认空气质量读数是关键。
另外,您运动的强度也很重要。高强度运动意味着更深、更频繁的呼吸,这可能会增加您暴露于有害空气中的风险。因此,当空气质量为中等或较差时,您可能会选择短距离慢跑而不是长跑。
我的实验室目前正在研究如何根据运动强度、运动时间和当地颗粒物浓度,量化人们在烟雾条件下运动时吸入的污染物量。这一研究领域仍处于初级阶段,但我们的早期发现和其他已发表的研究表明,当野火烟雾使空气质量进入“中等”和“敏感人群不健康”范围时,人们可以通过降低运动强度或减少在户外的时间来减轻烟雾暴露的影响。
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