大気汚染による呼吸器系の健康への影響を最小限に抑えるための個人的な戦略:プロバイダー、患者、一般市民へのアドバイス

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化学毒素大気汚染

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Personal strategies to minimise effects of air pollution on respiratory health: advice for providers, patients and the public

www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7270362/

オンラインで2020年6月4日に公開

Christopher Carlsten,1 Sundeep Salvi,2 Gary W.K. Wong,3 and Kian Fan Chung4

概要

大気汚染に対する世界的な関心が高まるにつれ、その影響を軽減するための戦略をエビデンスに基づいて提言することが求められている。大気汚染の低減には、公共政策が中心的な役割を果たすが、個人の選択によっても暴露を低減することができる。大気汚染の激しい日や大気汚染源の近くでの屋外での運動を制限すること、通勤時の車道付近での暴露を減らすこと、大気質警報システムを利用して活動を計画すること、所定の状況下でフェイスマスクを着用することなどが、適格な証拠によって支持されている。その他の対策としては、固形燃料を使った調理を避ける、調理場を換気して隔離する、高効率微粒子エアフィルターを装備した携帯用空気清浄機を使用するなどがある。大気汚染によるリスクを軽減するための個人レベルの戦略について、医療機関や公衆衛生担当者が患者や一般市民にアドバイスする際に役立つ推奨事項を詳述する一方で、このような状況下で呼吸器系の健康に役立つ介入方法を確立し、検証するためには、デザイン性の高い前向きな研究が早急に必要であることを認識している。

要約

この論文は、公表されている文献や証拠をもとに、医療従事者、患者、一般市民が呼吸器系の健康のために日常的な大気汚染への曝露を最小限に抑えるための個人的な戦略について明確な指針を示すものである。bit.ly/2Imbydp

はじめに

大気汚染と気候変動は、世界保健機関(WHO)によって 2019年の人間の健康に対する環境面での世界的な脅威の上位に認識されている[1]。最近の精緻なモデリングによると、事前の予測モデルは大気汚染の健康負荷を過小評価しており、現在、世界の大気汚染による年間死亡者数は約900万人と推定されている[2]。そのうち、家庭内の大気汚染による死亡者数は99%以上、環境大気汚染による死亡者数の90%近くは、調理や暖房のための固形燃料の燃焼が健康上の大きな問題となっている低・中所得国[3]で発生している[4]。大気汚染に関連した早死にの25%以上が呼吸器系であると報告されており [5]、本レビューでは呼吸器系の健康に焦点を当てている。一般的に、気道への曝露を最小限に抑えることで、心血管への影響も防ぐことができる(吸入が一般的な侵入経路であるため) [6-8]。また、多くの健康アウトカムにおける曝露-反応曲線の非線形性から、比較的低い大気汚染曝露レベルをさらに低下させた場合に最大の効果が得られることが示唆されている[2, 9]。

都市計画では、大気汚染に関する懸念が(後回しにされるのではなく)開発の中心になるように進化させ、都市の中心部では、近くに住んだり働いたりすることが魅力的になるように実践的に設計しなければならない。これにより、スプロール現象を回避し、アクティブな交通手段をより現実的なものにすることができる。このような計画が重要だ。公共政策の他の側面では、発生源の制御や暴露を最小限に抑えるための構造的アプローチが主な役割を果たしており、個人は化石燃料依存の根本原因を減らすために(消費者の選択、民主主義プロセスへの参加、その他のアドボカシーを通じて)可能な限り広範に行動する必要がある。それでも、大気汚染の影響は個人の選択によっても減らすことができる。したがって、大気汚染による呼吸器系の健康への影響を最小限に抑えるための戦略を一般市民に提供する必要があるが、有害なレベルの大気汚染への曝露を制限できる方法について、地域社会への教育と支援を提供することは、依然として満たされていない[10]。英国王立医学会が2016年に発表した報告書では、医療従事者(HCP)は、脆弱な患者が大気汚染の影響から身を守るための支援を行うべきだと提言しているが[11]、その後、欧州呼吸器学会が開催したワークショップでは、この点に関するエビデンスに基づくツールが不足していることが強調された[10]。

したがって、HCPは、影響を軽減する戦術を処方するために、最新の科学的根拠を備えておく必要がある。そうすれば、HCPは、信頼できるメッセンジャーとしての立場を活用し、単に反応的な治療ではなく、予防的な手段を教育し、提唱する責任を負うことができる。我々の目的は、個人が大気汚染への曝露を最小限に抑えるための推奨事項を、各国のニーズに合わせて提供することである。特に、喘息や慢性閉塞性肺疾患(COPD)などの呼吸器系疾患に罹患している人や、これらの疾患のリスクがある人に関連するアドバイスを提供することである。本研究では、屋外または屋内の大気汚染への曝露を低減するための10の主要なアプローチに関するエビデンスを明らかにするための検索戦略を立案し、その後、読者のためにエビデンスを詳細に説明し、最終的にまとめた。

検索戦略と選択基準

PubMedおよびGoogle Scholarを2013年1月1日から 2019年1月1日にかけて,大気汚染,呼吸器系の健康,および環境や家庭の発生源からの大気汚染への曝露を最小化するための戦略に関する検索語で検索した。検索語の全リストとその結果の「ヒット」は,補足表S1に記載されている。文献レビューのフローチャートを図1に示す。この方法を用いて、大気汚染への曝露を低減するための個人レベルの介入の有効性と、食事やライフスタイルなどの効果修飾因子の役割を取り上げた査読付きの科学的証拠を特定した。さらに、大気汚染への曝露と健康アウトカムに関連する現在の不確実性を明らかにするため、重要な知識のギャップと研究の方向性を特定した。文献調査は、過去の専門家によるレビューを踏まえ、最新のエビデンスに焦点を当てるため 2019年までの6年間に限定した。エビデンスの強さを評価するため、Global Initiative for Asthma(GINA)で使用されているグレーディングに基づいて、臨床研究を含むレベル・オブ・エビデンス・スコアを割り当てた(補足表S2)。これには、強力な一次エビデンスではなく、主に専門家の意見によって勧告が行われているシナリオも含まれる[12]。

図1

文献調査のフローチャート

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環境大気汚染への個人曝露の最小化

適切な状況下でのフェイスマスクの使用(エビデンスグレードC)

推奨事項

  • 推奨レベルを超える環境大気汚染への曝露が避けられないと予想される場合は、その限界と落とし穴についての情報を得た上で、密着型のN95フェイスマスクを検討する。
  • フェイスマスクを使用する際には、ユーザーのシールチェックを含め、マスクの正しい使用法、メンテナンス、装着に関するメーカーのガイダンスに従ってみよう [13]。
  • 慢性的な呼吸器系、心臓系、その他の疾患で呼吸が困難な人は、N95フェイスマスクを使用する前に、医療従事者に確認してほしい [14]。

背景とエビデンス

高濃度の大気汚染物質の吸入を低減するためのフィルター付きフェイスマスクの使用は、世界中、特にアジアで一般化し、社会的に受け入れられつつあるが [15]、効果はマスクやフィルターの種類、汚染物質の種類、使用条件によって異なる [16]。さらに、フィルターは粒子を除去するように設計されており、ガスを効率的に除去するためには活性炭などの吸着機能を追加する必要があるが[13, 16, 17]、その効果は一定しておらず、コストも増大することになる。

マスクの有効性は、フィルターの品質とカバー率、異なるフィルター層の数、マスクの顔へのフィット感、入ってくる粒子の大きさ(N95の有効性は超微細な範囲でかなり低下する)などに関係する[18]。顔の毛[14]、顔の構造、動きは、実験室でのろ過効果が高くても、実際に得られる保護に大きな影響を与える[19]。フェイスマスクの効果を測定するために、中国の北京で行われた研究では、マスク内のブラックカーボンの量を測定し、マスク外のブラックカーボン濃度(曝露チャンバー内)に対する割合で表し、ブラックカーボンの平均的な総内向き漏出量を決定している。さらに、ユーザーの快適性と受容性はマスクの有効性にとって重要であるが [16]、消費者の立場では日常的にテストされたり、一律に認定されたりしない。年齢[14]や民族[20]によって、典型的な試験対象から外れているユーザーは、特別な問題を抱えている可能性がある。

マスクは温かく湿った空気をロックダウン、発疹や過熱の原因となり[21]、病原体を保持する可能性がある[22]。さらに、呼吸器は呼吸の抵抗を増加させる可能性があり、これが心血管への影響を引き起こす可能性がある[16, 23, 24]。安価で低開発地域で一般的に使用されている布製のマスクは、ディーゼルエンジンの排出ガスに典型的な大きさの粒子の15%しか除去できず [25] 、N95(試験条件下で0.3μmの粒子を95%以上ろ過すると定義されている)と評価されているフェイスマスクよりも、微粒子に対する保護性能ははるかに劣っている [13, 14, 25]。

使い捨てのサージカルマスクは、布製のマスクや「バンダナスタイル」のマスクよりも効果があるようだ [26, 27]。しかし、サージカルマスクのデザインは、顔へのフィット感が悪く[14]、実際の使用時には内側への漏れが多い[19]。フェイスマスクは、使用者に誤った安心感や保護されているという思い込みを与え、本来の大気汚染回避の努力を怠らせる可能性もある[25]。

N95フェイスマスクの使用が心肺の健康に影響を与えるという証拠は限られている。短時間(2時間)の使用では、フェイスマスクを着用していない場合と比較して、粒子による気道の炎症が減少し[24]、自律神経機能の測定値[8, 28]と血圧[8]が改善された。ネパールの交通警察では、N95フェイスマスクの使用により、大気汚染に伴う肺機能の低下が抑制された[27]。小規模な無作為化クロスオーバー研究では、高効率粒子状空気(HEPA)フィルターを備えた動力式空気浄化装置(ほとんどのユーザーにとって実用的ではないと思われる)が、交通量の多い自動車に乗っている人の呼気中の酸化ストレスマーカーをHEPAフィルターなしの場合よりも減少させたが [29] 、標準的なN95フェイスマスクを使用した別の研究では、全身の酸化ストレスからの保護は見られなかった [24] 。

技術的な改良(ナノファイバー技術、有機金属コーティング、抗菌機能の使用、個人用フェイスマスクのフィッティング向上のための3次元印刷の使用など)により、フェイスマスクはより優れたろ過性と快適性を提供できるかもしれない[30-33]。しかし、このようなイノベーションは、効果を確認するための厳密なテストが必要である。

可能な限り、自動車での移動からアクティブな移動に切り替える(エビデンスグレードC

推奨事項

  • 自動車による移動からアクティブな移動(自転車または徒歩)への移行を奨励すべきである。
  • インフラは、活動的な交通手段を優先し、年齢に応じた対応をするように設計されるべきである。

背景と証拠

交通関連大気汚染(TRAP)への高い曝露は、道路沿いを歩いたり、自転車で移動しているときだけでなく、近隣の車両からの排気ガスの吸気が近接しているため、車内でも発生する可能性がある [34]。能動的な移動手段と自動車による移動手段に関連する大気汚染物質の暴露を比較すると、50%カットオフ空気力学的直径が2.5μm未満の粒子(PM2.5)ブラックカーボン、超微粒子(UFP)などの大気汚染物質の暴露が最も高いのは自動車運転者であり、暴露が最も低いのは自転車または歩行者であることがわかったが [35, 36] 、他の研究では矛盾した結果が報告されている [37-39] 。自動車交通に近接していることは、自転車および歩行者の高い曝露濃度と関連しており[40, 41]、特に自動車と共有している道路を自転車で走行している場合にはその傾向が顕著であった[37, 42]。

大気汚染物質の吸入・取り込み量が最も多いのは自転車利用者、次いで歩行者であり、最も少ないのは電車・地下鉄・地下鉄通勤者とオートバイ利用者である[43-45]。しかし、積極的に通勤する場合と自動車交通機関を利用する場合の身体活動の利点は、大気汚染物質の吸入量の増加に関連するリスクを上回っているようであり[43, 46-48]、大気汚染の高い環境であっても、死亡率に関して身体活動の保護効果が報告されている[49, 50]。

交通汚染された道路に沿って歩くと、高齢者や慢性心肺疾患のある成人では、運動による心肺機能の向上が抑制されたり、逆に低下したりすることがある[51]。しかし、高齢者は若年者に比べて、歩行中や自転車走行中の交通事故に対して脆弱である可能性がある[47]。

自動車や公共交通機関の利用からアクティブ・トランスポート(自転車または徒歩)へのシフトが提唱されており [52, 53]、いくつかの状況では肺機能がわずかに低下するにもかかわらず、交通量とそれに関連する大気汚染物質の排出量の減少から得られる利益は、全体的な健康上の利益につながる [54]。

道路周辺の大気汚染への曝露を最小限に抑える移動経路を選択する(エビデンスグレードC)

推奨事項

  • 主要な交差点、交通渋滞の列、交通量の多い道路、排出量の多い道路の両側を避ける。
  • 大気汚染物質の拡散を促進するために、オープンスペースや建物の形態の不均一性が高いルートを選択する。
  • 指定されたオフロードの自転車道とオンロードの自転車道を使い分ける。
  • ルートやタイミングを決める際には、携帯電話のアプリケーション、ニュースフィード、ウェブサイトなど、地域の大気質に関する最新のリアルタイム情報を利用する。

背景と証拠

TRAPレベルは、自動車からの距離が長くなるにつれて急激に低下し[16, 41]、交通道路から10m離れるとブラックカーボンの濃度は最大で10倍低くなる[56]。したがって、歩行者や自転車が自動車の排気ガスから離れる距離を長くすることが基本的な目的となる。同じ道路でも、汚染度の低い側に渡るだけで、PM2.5への曝露を18%減らすことができる[57, 58]。

粒子状物質の濃度が最も高いのは、交差点などルートの中で最も混雑している場所や建物が密集している場所であり[59]、その濃度は、自由に通行している時の29倍にもなる[60]。交差点での歩行者と自転車の暴露は,交通が自由に流れている道路よりも高かった [56, 61, 62].交差点での車両の加速と減速の繰り返しも、車内でのTRAP曝露を増加させる[63]。一方,オープンスペースや不均質な建物形態を持つ都市部の道路では,交通排出物の濃度が約2〜3倍低かった[61].したがって、通勤経路を選択したり、交通量の多い道路から隣接する交通量の少ない道路に自転車によるアクティブな移動を移行したりすることで、暴露量が減少することになるだろう[41, 61, 62, 64, 65]。

自転車道や自動車専用道路から分離されたルートでは、大気汚染物質の濃度が低くなっている[66, 67]。指定されたオフロードのサイクルトラックとオンロードの自転車道を比較すると、サイクリストの大気汚染物質への曝露が減少した[43, 67-69]。また、車道から7mおよび19m離れた歩道やオフロードの自転車レーンを使用すると、車道を走るよりも曝露量が有意に減少した[69]。コミュニティレベルの介入では、指定されたオフロードのフットパスやサイクルトラックの利用が考慮されることがある(図2)。これらのルートの多くは緑地と関連している可能性があり、精神的健康、メタボローム、心血管にメリットがあると思われるが、残念ながら呼吸器系の健康にリスクを与える可能性がある[73]。

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図2 コミュニティレベルの介入。TRAP:交通関連大気汚染

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子どもは身長が低いため、大気汚染の発生源に近く、呼吸速度が速いため、特に学校への往復や学校での乗り換えに関連して、ブラックカーボンへの曝露量が不均衡に多くなる[74]。子どもの暴露は、主要な交差点、交通量の多い道路、列をなす交通を可能な限り避け、道路の交通量の少ない側を歩くことで減らすことができる [58]。また、坂道を走るとエンジンの負荷が高まり、排出ガスが増加するため、(交通の流れに比べて)道路の下り坂側を歩くことも有効である[75]。

運転スタイルと車両設定の最適化(エビデンスグレードD

推奨事項

  • 車両のろ過/換気を最適化して維持し、大気汚染が激しい状況では、窓を閉めて運転し、空気を内部循環させる。
  • 急激な加速や減速を避け、エンジンのアイドリングを制限し、車両を正しく整備する。

背景と根拠

我々は社会として、化石燃料の燃焼からの脱却を促すインセンティブを促進し、代替エネルギー源や充電スタンドなどの関連インフラを支援し、ブレーキやタイヤの無公害素材の開発を奨励すべきである。しかし、個人所有の自動車を旅行に使用する個人は(たとえその個人自身が電気自動車などの非燃焼技術を備えた自動車を使用していたとしても)換気パラメータ、換気システム、自動車のドアシールや窓の隙間からの自然漏出に依存したレベルの大気汚染にさらされることになる[16]。車室内の汚染物質レベルは,窓を開けているときの粒子状物質や一酸化炭素(CO)の屋外濃度と同様である [76].渋滞中に車の窓を開けると,車内のブラックカーボンとUFPの濃度が,窓を閉めて運転した場合に比べて2~4倍に増加し[40, 77, 78],バスでは3倍に増加した[79].窓を閉めて運転した場合、窓を開けて運転した場合に比べて、交通関連のPM2.5曝露を約3倍低減できることがわかった[37]。

車内の制御された換気設定などの物理的な障壁は,車内の微小環境から微細な粒子や粗い粒子を抽出し,ろ過するのに役立つ[43].窓を閉め、エアコンを「再循環」設定にして自家用車を運転すると、窓を開けて運転した場合に比べて車内の粒子濃度が最大で75%減少し[68]、PM2.5の暴露レベルは約40%減少した[80]。交通渋滞中に外部循環モードではなく再循環モードに設定したファンを使用すると、TRAPの暴露が減少し[76, 81]、HEPAフィルターを通して再循環させることでUFPの暴露が最大20%減少したという研究もある[82]。

頻繁な加速やアイドリングなどの運転パターンは,自動車の排出ガスに影響を与える [76].車両の頻繁なアイドリングは、混雑したルートで地上の自動車交通機関を利用する通勤者の高い汚染物質暴露と関連しており [43]、一方で、屋外の大気汚染物質レベルを増加させ [83]、UFPやブラックカーボンなどの大気汚染物質への車内暴露を増加させ [84]、エンジン停止時に比べて車内の揮発性有機化合物濃度を1.3~5.0倍に増加させた [85]。学校周辺でのアイドリング禁止またはアイドリングストップキャンペーンにより、学校周辺の粒子状物質や有害な汚染物質が大幅に減少することが示されている[83, 86]。

古い車両は、車両制御システムの劣化 [87]、燃料やオイルの不完全燃焼、タイヤや金属部品の摩耗 [88]、および新しい車両よりも寛容な排出基準に起因して、高い排出ガスを生成する傾向がある。

大気汚染レベルが高い時や場所での屋外での適度な身体活動(エビデンスグレードC

推奨事項

  • 定期的な身体活動は、極端な大気汚染の状況を除いて、一般的に有益である(特に、心肺疾患などの大きな影響を受けやすい人にとって)。
  • 運動をするときは、できるだけ交通のないところで行い、地域の大気環境予報を確認し、それに沿った屋外活動を計画する。
  • 咳、胸の圧迫感、喘ぎなどの気になる症状に気づいたら、運動量を減らすか中止する。

背景と根拠

屋外での活動や運動は、大気汚染物質の吸入量を増加させ、鼻腔のろ過防御機能を迂回させるため、呼吸器系の健康に対する大気汚染の影響を増大させる可能性がある [89]。激しい運動は、鼻粘膜繊毛のクリアランスを損ない、鼻繊毛の拍動頻度を低下させ、大気汚染物質への暴露を増加させる可能性があり[89]、咳、喘ぎ、息苦しさなどの呼吸器症状の一因となる可能性がある[90]。

それでも、身体活動は、健康な成人の肺機能に対するTRAPの負の影響から保護するかもしれない[91-93]。ある研究では、中程度の粒子状物質レベルで肺機能への負の影響に閾値があることが示唆された[94]。しかし、間欠的な中程度の身体活動は、低(PM2.5 30 µg-m-3)および高(PM2.5 81 µg-m-3)のTRAPレベルで肺機能を増加させ[91]、低(PM2.5 39 µg-m-3)および高(PM2.5 82 µg-m-3)のTRAPレベルでは身体活動によって肺機能マーカーへの悪影響が否定された[93]。

全体として、身体活動の最適なレベルや、大気汚染関連の健康リスクから保護できる閾値は分かっておらず、年齢や健康・疾患の状態によって異なる可能性が高く[89]、持病のある人や子供は大気汚染への暴露に対して特に敏感である[89]。COPDの高齢者が英国ロンドンの交通汚染された道路を2時間歩いた場合、交通のない場所を歩いた場合に比べて、咳、痰、息切れ、喘ぎが多くなることがわかった[51]。健康な成人および慢性的な心肺機能障害のある人において、大気汚染濃度が高い場合と低い場合とでは、呼吸器・肺疾患に対する身体活動の有益な効果が減衰することが指摘された[51]。PM2.5の肺機能への悪影響は、COPDまたは喘息が疑われる韓国の成人で、運動をしない人と運動をする人の間で大きかった[95]。台湾では、PM2.5への曝露レベルが異なる場合、定期的な運動は、運動をしない場合に比べて、全身性炎症のマーカー(白血球数)の低下と関連していた [96]。全死亡率に対する定期的な身体活動の有益な健康効果は、都市レベルの大気汚染に長期的にさらされても緩和されなかったが、大気汚染度が高い地域でのサイクリングは、中程度または低いレベルと比較して、呼吸器系死亡率に対する身体活動の有益性を低下させた [49]。二酸化窒素(NO2)への曝露が増加しても、喘息やCOPDの入院リスクを低減する運動の有益な効果を上回ることはなかった[97]。したがって、心肺疾患の既往がある患者であっても、大気汚染が進んでいる期間を含めて屋外で身体活動を行うことで、中立または有益な効果が得られる可能性があるが、大気汚染レベルの深刻さに応じて運動強度を下げる必要があるかもしれない。

リスクのある人は、大気汚染の高い日には屋内にとどまり、大気汚染源の近くでの屋外での身体活動を制限することで、大気汚染物質への曝露を減らすことができる[16, 89, 90, 98]。これは、推奨される世界大気質指標(AQI)値の行動および米国環境保護庁(EPA)の基準(補足図S1)と一致する[99, 100]。

米国では,大気汚染は,余暇の身体活動の減少および身体活動不足のリスクの増加と関連しており[101, 102],また,自己申告による屋外活動の減少とも関連していた[103].中国では,屋外での運動への参加は大気汚染の程度によって妨げられたが [104] ,AQIレベルの改善と微小粒子状物質濃度の低下は,それぞれ約20分と45分の座位時間の短縮と関連していた [105] .

大気汚染による呼吸器系の健康への影響を最小限に抑えるために、地方自治体は、大気汚染レベルが高くなると予測される日に警告を発することが多く、そのような日にはリスクのある人は屋内に留まるように促している。警報が発せられた場合、特に影響を受けやすいことがわかっている人の中には、屋外での活動を変更する人がいることを示唆する証拠があり [16, 106, 107]、これは注意事項として妥当であると思われる(特に、活動の縮小が一時的なものである場合には、運動の長期的なメリットが失われることはない)。

大気汚染レベルのモニタリング(エビデンスグレードD)

推奨事項

  • HCPは、患者が地域の大気の質を意識するように促し、大気の質の予報を確認して大気汚染への曝露を最小限に抑えるための行動を指導すべきである。
  • 患者、特に基礎的な影響を受けやすい患者は、大気質に関する警報を認識し、大気質が高い日に適切な保護行動をとることを学ぶべきである。
  • 個人用の汚染モニターを使用する場合は、このようなモニターの精度には大きなばらつきがあり、政府が後援する汚染モニターが精度の基準であることをユーザーは認識する必要がある。

背景と証拠

リアルタイムで局所的な環境大気汚染レベルを報告する世界中の大気汚染モニタリングネットワークは、いつ、どこで、大気汚染物質のレベルがリスクの増加をもたらすと考えられるレベルを超えて上昇しているかについての情報を提供することができる [16]。一般市民が理解しやすいように、ほとんどの当局は、主要な大気汚染物質(PM2.5,50%カットオフ空気力学的直径が10μm未満の粒子(PM10)オゾン、CO、NO2,二酸化硫黄(SO2))の濃度の増加を1つの値に変換し、米国EPAや世界のAQIスケール(補足図S1)に例示されているように、健康に対するリスクの度合いを段階的に示すために深刻度のバンドを使用している[108] [99, 100]。

AQI スケールは、大気質基準の違いや深刻度バンドの定義に異なる大気汚染物質のカットオフ値が使用されていることから [108] 、各国間で直接比較することができない場合がある [109-111] 。多くのAQIは、その時点で最も高い個別汚染物質の濃度に基づいて大気質を計算しており [112] 、複数の汚染物質の複合的な影響を認識していないため、関連する健康リスクを過小評価している可能性がある [109, 111, 113]。

大気質健康指標(AQHI)は、複数の汚染物質の組み合わせによる相対的な健康リスクを用いて最終的な指標を決定するものである[109, 112, 113]。中国におけるSO2,NO2,オゾン,PM2.5の短期的な死亡率との関連性に基づいたAQHIは,現在のAQIシステムよりも健康影響との高い相関性を示した[113]。AQHIと比較した場合、米国EPAのAQIは、中国の高濃度汚染日における大気汚染の健康への影響を少なくとも1つのカテゴリーの深刻度で過小評価していた[109]。

いずれにしても、AQIは大気汚染レベルに対する一般市民の認識を高め、特にハイリスクな人々の間で、大気汚染が高い期間中の保護行動を促す可能性がある[109, 110, 112, 113]。リアルタイム・マップは現在の大気汚染レベルに基づく短期的な健康リスクを提供し,いくつかのAQIは大気汚染レベルが高いときに屋外での長時間の活動や激しい運動を制限するための自動化された警告を提供する [114]。AQIは、患者の自宅や職場での慢性的な大気汚染への曝露を推定するための長期的な「リスクマップ」を作成するために使用することができ[115]、患者が大気汚染度の高いルートを回避するのに役立つ[116]。

しかし、AQIアラートが曝露を最小化する行動を促進するという証拠は限られている。大気質、大気汚染リスクコミュニケーション、セルフケアに関する毎日のテキストメッセージは、妊娠中の女性における標準的なケアと比較して、屋外大気汚染物質への曝露を低減する行動を増加させた [106, 107]。対照的に、別の研究では、AQIアラートに付随する健康アドバイスのアドヒアランスは最適ではなかった[117]。さらに,HCPからの情報提供を受けることで,呼吸器疾患を持つ個人のAQIに関する知識は,情報提供を受けない場合に比べて有意に増加したが,指標値に応じた行動修正には影響しなかった[118]。

さまざまな携帯機器や電子機器(全地球測位システム対応モデルを含む)に組み込まれたウェアラブルセンサー/モニター [119-121] は、大気汚染レベルや潜在的なリスクを個人レベルで判断するための費用対効果の高い方法であると考えられる [122, 123]。スマートフォンの技術を用いたソフトウェアプログラムと環境大気汚染予測モデルを組み合わせることで,大気汚染に対する個人の曝露量と健康リスクを算出することができた [124].このような機器(および)に手頃な価格でアクセスできることは、保護行動の動機となるエンパワーメントの感覚をもたらす可能性がある[125]。吸入線量の推定は、手首に装着する心拍数トラッカーなどの他のフィットネスモニターに組み込むことができる[122]。このような技術は、リスク修正に関する臨床医の判断を促し、介入が必要な場合には感受性の高い人のHCPや介護者に警告を与えるために使用することができる[120]。市販のリアルタイム粒子モニタは、家庭の大気汚染のモニタリングに役立つかもしれないが [126] 、感度はまだ限られている [127] 。低コストの個人用センサーのさらなる限界としては、加齢による精度の低下[128]、温度や湿度の変化[119]、頻繁な再校正を必要とするセンサーのドリフト、他の環境大気汚染物質との交差感受性[128]などが挙げられる。

最も重要なのは、大気汚染センサーが曝露を最小限に抑える行動を誘発する能力を評価した研究が限られていることである [120-123]。ポータブルの汚染センサーを使用すると、従来の情報源に比べて都市の大気汚染に対する認識が高まるが、大気汚染を低減する行動の変化は見られず [129]、患者のエンパワーメントとそこにある健康への真の利益との間には現在ギャップがあることを強調している。

家庭内大気汚染への個人的暴露の最小化

クリーンな燃料の使用(エビデンスグレードC)家庭内の換気の最適化(エビデンスグレードC)可能であれば効率的な調理用コンロの採用(エビデンスグレードD)

推奨事項

  • バイオマス燃料(木材、動物の糞、作物の残渣)や石炭を調理や暖房に使用している家庭では、可能な限りバイオガス(メタン)液化石油ガス(LPG)電気、ソーラークッカーなどのクリーンな燃料で代用する。
  • 炊事場や蚊取り線香を焚いている場所の近くには、窓やドアを開けたり、煙突や換気扇を設置したりして、十分な換気を行う。
  • よりクリーンな燃料の採用と換気の改善を優先した後、資源が十分であれば、より効率的な調理用コンロに切り替える。

背景と証拠

よりクリーンな調理用燃料

世界の30億人以上の人々が、木材、動物の糞、作物の残渣を燃やして、食べ物を調理したり、水を温めたりする伝統的な調理用コンロを使用している [130]。これは、燃焼効率が悪いため、非常に高いレベルの室内空気汚染(COや粒子状物質など)を引き起こしている[130]。バイオマス燃料をよりクリーンな調理用燃料(LPGまたは電気)に置き換えることで、5歳未満の子どもの急性呼吸器感染症のリスクが減少し[131]、急性呼吸器感染症のための入院期間の短縮と関連し[132]、固形燃料を持続的に使用している人に比べて全死亡のリスクが低下し[133]、台所の換気を改善することと組み合わせることで、肺機能の低下とCOPDの発症率が減少した[134]。また、調理用の固形燃料をよりクリーンな燃料に置き換えることで、女性の呼吸器症状が軽減され[135]、女性と子どもの気管支炎、痰、胸部疾患の発生率も低下した[136]。

換気の改善

一部の文化では、天候が許す限り、調理はしばしば屋外の換気の良い空間で行われ、屋内での調理と比較して、5歳未満の小児における急性呼吸器感染症の有病率を低下させることができる [137, 138]。屋内で調理を行う人では、換気を改善することでCOと粒子状物質のレベルが低下し[139, 140]、呼吸器症状の軽減[141-143]、子どもの喘息のリスクと喘息関連症状の有病率の低下[144, 145]、肺がん[146, 147]、COPDの発症率と肺炎[147]のリスクの低下、女性の呼吸器系の健康関連QOLの向上など、健康上の成果の改善と関連していた[140]。

蚊取り線香の燃焼は、熱帯諸国における家庭内空気汚染のもう一つの主要な原因である。蚊取り線香は通常、蚊の侵入を防ぐためにドアや窓を閉めて室内で使用される[148]。室内で蚊取り線香を焚く場合、窓を開けることでPM2.5レベルを2200から約350μg・m-3に低減でき、窓とドアを開けることでさらに70μg・m-3まで低減できる[148]。

家庭内の換気は、窓やドアを介して交差換気を行うか、煙突、煙道、フード、換気扇を使用することで改善することができる [115]。我々の勧告は燃焼に関連する大気汚染に焦点を当てているが、換気は家庭内の化学物質(クリーニング製品やカーペットや家具からのオフガスなど)の影響を低減するのにも役立つ可能性があるが、最近のレビューでは、室内の揮発性有機化合物は換気よりも時間によってより減衰することが示唆されている[149]。

改善された調理ストーブ

伝統的な調理ストーブは、多くの場合、石、泥、粘土でできており [150]、固形燃料を非効率的に燃焼させている [130]。工学的な設計や燃焼を改善するためのファンを組み込むことで、より効率的なクックストーブを作る試みがいくつかなされており [151, 152]、実験室環境では排出量を最大90%削減することができる [152]。しかし、フィールド調査によると、改良型の調理用コンロは、従来型の調理用コンロに比べてPM2.5レベルを大幅に低減できるものの、WHOが推奨するPM2.5レベルを達成するには十分な改良がなされていないことが示されている[153]。

WHOやGOLD(Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease)では改良型クッキングストーブの使用が推奨されているが [154, 155]、改良型クッキングストーブの使用による呼吸器系の健康へのメリットを示す証拠はわずかである [132, 156, 157]。したがって、改良型クッキングストーブを用いた研究では、喘息を持つ子どもの生活の質の向上 [158]、直火による調理と比較した場合の肺機能指標の改善 [159, 160]、幼児の肺炎リスクの低減 [152]といった点で、有意な利益は示されていない。採用された方法は、有効性や文化的な理由から不完全な場合があり[154, 161]、アドヒアランスを維持し、限界を理解するためのさらなる教育やトレーニングの必要性が示唆されている[138, 141, 153]。現在のエビデンスレベルでは、改良型クッキングストーブの使用はまだサポートされておらず、有益な健康効果を得るためには他の大気汚染削減介入策と組み合わせる必要があるかもしれないが [162, 163]、それでも資源が許せば常識的な手段として採用するのが妥当であろう。

室内環境介入としてのポータブル空気清浄機の使用(エビデンスグレード C)

推奨事項

  • 家庭内の空気汚染に定期的にさらされている一般の人々や、高レベルの微粒子に断続的にさらされている人々の呼吸器系の健康への影響を軽減するために、家庭内の最も頻繁に使用される部屋でHEPAを備えたポータブル空気清浄機を使用する。
  • オゾンを発生させるイオナイザーやイオン発生器など、有害な副産物を発生させる可能性のある空気清浄技術は避ける。
  • 空気清浄機は、最も被害を受けやすい居住者が最も長い時間を過ごす場所に、家具に邪魔されないように配置する。
  • 空気清浄機は、メーカーのガイダンスに従い、定期的にメンテナンスを行う。

背景と証拠

ポータブル空気清浄機の使用は、調理、タバコ、その他の発生源からの室内空気汚染、および室内に浸入する屋外汚染を低減することができ、これらは家庭用化学物質に関連する揮発性有機化合物を低減することによってさらなる利点を提供する可能性がある [164]。HEPAフィルタなどのエアフィルタは、繊維状の材料で粒子を捕捉するが、イオナイザーや電気集塵機などの電子式空気清浄機は、電気力に頼って空気中の粒子を除去する。エアフィルタの中には、ガス状の大気汚染物質を除去したり、無害な副産物に変換したりするために、活性炭などの吸着媒体を含むものもある[165]。

ポータブル空気清浄機の効率は、最小効率報告値(MERV:1~16の範囲)として報告される。ポータブル空気清浄機の有効性は、清浄空気の送出量によって表され、立方フィート/分で表示される。清浄空気供給率が高ければ高いほど、クリーナーが対応できる領域は広くなる[165]。

HEPAフィルター(通常、MERV16に相当)をリビングルームやベッドルームに使用すると、ベースライン、コントロール、または屋外レベルに対して、屋内の住宅のPM2.5濃度を40%から72%低減できることが示されている[166-170]。PM2.5を低減するこれらのフィルターの効率は、時間の経過とともに低下することが示されている[171]。

また、HEPAフィルターは、山火事で発生した室内の粒子状物質を減少させるのに有効であることが分かっている[171]。モデリング研究では、米国のカリフォルニア州で発生した山火事の際にポータブル空気清浄機を使用することで、死亡率に関連した費用対効果が得られ、高齢者を対象とすることでさらに改善されると推定された[172]。別のモデリング研究では、屋外起源の室内オゾンを削減するために家庭で活性炭フィルターを使用することについて、同様の結論が得られた [173]。米国[174]とカナダ[175]の公衆衛生当局は、家庭内での山火事の煙への曝露を減らすために、携帯用空気清浄機の使用を支持している。

呼吸器系の健康上の利点については、いくつかの介入研究で、家庭内のポータブル空気清浄機が結果を改善することがわかっている [176]。小規模な介入研究では、環境中の粒子状大気汚染が深刻な中国の都市に住む若くて健康な成人を対象に、寮でエアフィルターを48時間使用することによる心肺機能の改善(気道炎症のマーカー、肺機能、血圧によって示される)が示唆された [177]。中国・上海の子供と大人を対象とした研究では、活性炭とともにHEPAベースのろ過を一晩行うことで、室内のPM2.5濃度が低下し、気道力学(気道インピーダンス、気道抵抗、小気道抵抗)の改善につながった[166]。無作為化介入研究では,家庭内のHEPAクリーナーによってPM2.5が減少し,小児の喘息症状が改善された [178].空気清浄機によって室内の粒子状物質濃度が低下した小児では、無症状日数が大幅に増加し[179]、喘息症状の改善が見られた[180]。また、HEPAフィルターは、アレルギー性鼻炎の患者の症状を改善することがわかった [181]。

ガス状汚染物質の濃度を低減するためにHEPAベースのクリーナーに活性炭を追加することの利点を調査した研究はほとんどないが、ある研究ではNO2濃度の低減がベースラインに対して約20%であり、時間の経過とともに効果が減少することが示されており、効果は低いようである[182]。空気清浄機の気相ろ過やイオン化装置が人間の健康に良い影響を与えるかどうかを評価した研究も乏しい。ある小規模な研究では、活性炭を搭載したHEPAフィルタの空気清浄機をリビングルームと寝室で12週間使用した結果、PM2.5レベルが43%減少し、清浄機に起因するピーク探索流の有意な改善(喘息のコントロールの改善を示唆)が見られたが、活性炭自体が有効であるという証拠はなかった [169]。

効果修飾因子:個々の危険因子を修正するための介入

呼吸器系疾患の治療と管理(証拠グレードD)

推奨事項

最適化されたケア(例:症状および気流のモニタリング、投薬、予防接種)により、気道疾患を最大限に制御する。

大気汚染への曝露に伴う心肺疾患の負担を軽減する可能性のある一次、二次、三次の介入(肥満の解消、身体活動の促進、禁煙、副流煙の回避など)を促進する。

背景と証拠

喘息やCOPD(慢性閉塞性肺疾患)などの慢性呼吸器疾患は、大気汚染への曝露に伴う健康への悪影響を受けやすくする可能性がある。COPDの管理に関するコンセンサス勧告には、周囲および家庭内の大気汚染への曝露を制限することが含まれており、これは喘息の管理と予防に関するGINA戦略にも示されている[12, 155]。

米国で行われたある研究では、通勤ラッシュ時の車内暴露に対する呼吸器の反応に、個人の喘息コントロールレベルの最適化が影響を与える可能性がある。日本の小児喘息患者では、環境大気汚染による酸化物質への曝露に関連した呼吸器症状(最大ピーク呼気流量の割合および咳)の悪化は、長期服用薬を使用していない患者の方が、使用している患者よりも大きかった [184] 。

大気汚染に直面している喘息患者に対する吸入ステロイドの有益性を示す証拠は限られている[185]。喘息の子供を対象とした研究では、コルチコステロイド薬を使用していない者は、PM2.5の酸化的負荷の四分位範囲の増加あたりの呼気一酸化窒素の割合が最も大きく増加していた [186]。しかし、明確な用量反応関係はなく(吸入ステロイド薬の用量が多いほど効果が大きいとは言えないようである)大気汚染の影響を緩和するための吸入ステロイド薬の長期的な有効性については注意が喚起されている[185]。さらに、1,000人以上を対象とした大規模な無作為化縦断的喘息研究において、気道反応性に対する喘息治療薬の毎日の使用による効果の変化を分析したところ、治療(ブデソニドおよびネドクロミル対プラセボ)は、COの短期的な悪影響を増大させる一方で、オゾンやNO2などの他のガス状汚染物質の気道反応性には影響を及ぼさないことがわかった[187]。

スタチンおよびアスピリンは、冠動脈疾患の一次予防に有用であるが、大気汚染における役割の検証が必要である[16]。スタチンは、肺組織からのPM10のクリアランスを促進することで、環境中の粒子状物質による肺の炎症を減少させたが [188] 、ヒトにおける証拠は限られている。したがって、ガイドラインに沿ったケアによって疾患のコントロールを最適化するという一般的な推奨は正当なものであるが、大気汚染に直面しているときの個々の介入については、証拠を精査し、その証拠基盤を構築するためのさらなる研究が必要である。

食生活を見直し、抗酸化物質や抗炎症剤を補給する(エビデンスグレードD)

推奨

  • バランスのとれた食事は一般的な健康には重要であるが、大気汚染による呼吸器系の健康への有害な影響を軽減するために、特に栄養補助食品を摂取することは推奨しない。

背景と証拠

大気汚染物質の吸入は、酸化ストレスと炎症の直接的・間接的な誘発を引き起こし[189]、大気汚染によって悪化するCOPDや喘息などの慢性呼吸器疾患の病因となる2つの重要なプロセスである[190]。

地中海食[191, 192]のように、抗酸化物質、繊維、タンパク質、多価不飽和脂肪酸(PUFA)を豊富に含む食事は、粒子状物質曝露後のがんや心血管疾患に関連するDNAメチル化の異常を減少させる可能性があり[193]、魚油の補給はTRAP曝露によるアレルギー感作促進効果から保護する可能性がある[194]。逆に、高脂肪・低PUFAの「欧米型」食は、大気汚染などの炎症性傷害に対する保護機能を低下させる可能性がある[190-192]。

ブロッコリー・スプラウトに含まれるスルフォラファンは、Nrf2転写因子の強力なリガンドであり、抗酸化反応因子関連遺伝子の発現を制御する[190]。ブロッコリースプラウト飲料を摂取すると、12週間にわたってベンゼンなどの発がん性大気汚染物質の排泄量が増加したことから、一部の大気汚染物質の解毒作用が示唆された [195]。また、ブロッコリーの抽出物は、ベースラインの気道DEP過敏症を有するアトピー患者において、ディーゼル排気粒子(DEP)に対する鼻腔アレルギー反応を軽減した [196]。スルフォラファンの潜在的な効果を確認するには、さらなる大規模臨床試験が必要である。

健康な参加者において、N-アセチルシステインによる前処理は、ベースラインの気道過敏性を有する参加者のDEP誘発性の気道反応性を減少させた[197]。同様のデザインの2つ目の研究では、ビタミンCとN-アセチルシステインの前処理が、DEPによる血管収縮を増強した[198]。これらの研究では、DEPへの曝露および抗酸化物質の補給に対する反応を決定する上で、遺伝的な差異が役割を果たしていることが確認された[197, 198]。

ビタミンCとEの栄養補給は、オゾン、SO2,粒子状物質への短期暴露による肺機能の低下と気管支収縮を減少させ[199]、オゾンに暴露された喘息患者の気道炎症を減少させ、肺機能を改善した[190, 192, 199]が、他の無作為化対照試験では肯定的な効果は示されなかった[190, 192, 199]。PM2.5に曝された妊娠中の女性では、ビタミンCの摂取不足が、がんのリスク増加に関連する遺伝的影響のバイオマーカーである小核頻度の増加と関連していた[200]。全体的に、抗酸化治療は、大規模な第3相試験や、第4相試験を適切に受けていないのが現状である。これが経済的な動機付けの欠如によるものなのか、それともそのような研究のための理想的な表現型についての優柔不断さによるものなのかは不明であるが、問題の範囲と、一次被ばくの低減に焦点を当てているコミュニティと並行して解決策を求めていることを考えると、十分な資金を投入した大規模な試験は賢明であると思われる。

まとめと結論

大気汚染が呼吸器系の健康に及ぼす悪影響が十分に立証されていることから、医療提供者、患者、一般市民が日々の暴露を最小限に抑えるための戦略が必要である [52]。戦略は、大気汚染への曝露レベル、大気汚染への曝露に対する感受性、健康リテラシー、財源、支援ネットワークなどに応じて、個人に合わせて調整する必要がある。アドバイザーは、各人が大気汚染の脅威をどのように認識して対応するかにはばらつきがあることが知られているため、特定の個人の認識に基づいて柔軟に対応できるアプローチを開発する必要がある [201]。いずれにしても、大気汚染の「安全な」下限値は存在せず、低レベルの大気汚染では曝露-反応曲線が急峻であることから、これらの戦略はインパクトのあるものとなり得る[2]。慢性的な肺疾患を持つ人、極端な年齢の人 [51, 74, 106]、妊婦や胎児など、影響を受けやすい人にとっては、その恩恵はさらに顕著なものになるかもしれない [202]。

勧告は表1と図3にまとめられており、各勧告の主な裏付けとなる証拠(少なくとも1つの呼吸器系の健康アウトカムを含む研究から得られたもの)は補足表S3に記載されている。

表1 Global Initiative for Asthma Guidelines 2019 [12]で使用されているエビデンスグレーディングに基づく、推奨される介入、主要な支持エビデンス、および総合的なエビデンスの強さ
おすすめ 2013年1月1日から2019年1月1日までの主要な証拠の要約 エビデンスの全体的な強さ
周囲の大気汚染への個人的な曝露を最小限に抑えるための戦略
 1.周囲の大気汚染レベルが高い場合、または周囲の大気汚染レベルが高い地域に旅行する場合は、N95フェイスマスクなどのぴったりと合う粒子状呼吸器を使用してほしい。 健康な成人を対象とした4つの小規模な研究では、ほとんどがランダム化され、設計が制御されていないため、ぴったりと合うN95粒子状呼吸器の使用により、呼吸器および心臓血管の健康転帰に対する周囲の大気汚染の影響が軽減される可能性がある。 NS
 2.モーターを備えた旅行から、サイクリングやウォーキングなどのアクティブな旅行に移行する いくつかの系統的レビュー、健康影響評価や疫学的研究は、身体活動の利点は積極的に通勤時にすることを示唆しているに伴うリスクは、大気汚染の吸入量を増加上回っ電動トランスポートを使用する。非常に汚染された都市で(PM 2.5 160μgの・メートル-3)全死因死亡率で純減につながるまでのサイクリングの30分の一日あたりの歩行の6.25時間に自宅に滞在。また、アクティブトラベルへの移行は、排出量を削減することで大気の質を改善する可能性がある。 NS
 3.交通量の少ないルートやオープンスペースのあるルートなど、道路に近い大気汚染への暴露を最小限に抑え、ピーク時の移動を最小限に抑え、可能な場合は大気汚染の多い地域での遅延を回避する移動ルートを選択する。 低トラフィックを使用しているという証拠がある一方サイクリングやウォーキング時に高トラフィックのルートは大気汚染のリスクを最小限に抑えることができるが、いくつかの研究では、特に影響を受けやすい個人のために、呼吸器の健康上の利点を実証している。一つだけのランダム化研究では、COPDの高齢被験者と大人のトラフィックレベルの低いウォーキングコースを選択すべきであることがわかっ運動の心肺メリットを否定避けるために、高レベルの。 NS
 4.運転スタイルと車両設定を最適化する。たとえば、交通中は窓を閉めた状態で運転し、車のエアフィルターシステムを維持し、エンジンのアイドリングを回避する。 交通関連の大気汚染への個人の曝露を最小限に抑えるために、比較研究からの証拠は、交通中は窓を閉めた状態での運転、車の空気ろ過システムの維持、内部循環の空気の維持、エンジンのアイドリングの回避をサポートしている。しかし、運転スタイル、車両またはエンジンの設定が肺機能に及ぼす影響を調べた研究は確認されていない。健康上の結果に関する臨床研究が不足しているにもかかわらず、大気汚染レベルを下げることの潜在的な利点は、これが考慮すべき行動であることを意味する。 NS
 5.定期的に運動するが、大気汚染レベルが高いときと場所で適度な屋外活動を行う 疫学および比較研究からの現在の証拠は、大気汚染された環境で身体活動に従事することは、運動のプラスの効果を完全に否定しないかもしれないことを示唆している。個人は、可能な限り交通から離れて運動し、地元の天気予報に基づいて野外活動を計画するようにアドバイスされるべきである。 NS
 6.地域の大気汚染レベルに注意してほしい 個人は、地元の大気質の予測と地図を確認し、この情報を使用して、代替の低大気汚染ルートを探す、屋外活動を緩和するなど、曝露を減らすための情報に基づいた決定を下すように奨励する必要がある。空気質指数の認識と呼吸器の健康の結果との関連を調べた研究は確認されていない。ただし、大気汚染レベルがいつ高いかを知り、曝露を最小限に抑えるための戦略を実施することの潜在的な利点は、これが考慮すべき行動であることを意味する。 NS
家庭の大気汚染への個人的な曝露を最小限に抑えるための戦略
 7.きれいな燃料を使用し、可能な場合は適切な家庭の換気を確保し、資源が十分に残っている場合は改良された調理用ストーブを採用する いくつかの小規模な非クロスオーバー介入研究は、固形燃料での調理から電気またはクリーン燃焼ガス(液化石油ガス)ストーブへの移行が成人と子供の呼吸器の健康転帰を改善できることを示唆している。慢性閉塞性肺疾患のグローバルイニシアチブのガイドラインでは、COPDを発症する危険因子として、汚染のない調理用ストーブと効率的な換気を使用して、室内空気汚染への曝露を最小限に抑えることを推奨している[  ]。 CD
 8.家庭の大気汚染源を減らすための対策と換気を改善するための戦略と組み合わせてポータブル空気清浄機を使用する 高齢者の利益の証拠は不足しているが、家庭の大気汚染に定期的にさらされている一般の人々の呼吸器の健康への影響を減らすためのポータブル空気清浄機の使用をサポートする、ほとんどランダム化されたクロスオーバー介入研究からの証拠がある。HEPAフィルターを備えたポータブル空気清浄機は、家庭内の粒子をろ過するのに最も効果的である。 NS
エフェクトモディファイア
 9.呼吸器疾患の治療と管理 患者のCOPDと喘息を効果的に管理することは、周囲または室内の大気汚染への曝露によるリスクの増大を軽減するために不可欠である。心肺疾患に対する確立された一次、二次、三次介入の実施(例えば、高血圧の制御、脂質の低下、肥満の減少、身体活動の促進、禁煙、および中古の煙の回避)は、空気に関連する疾患の全体的な負担を軽減するのに役立つ汚染曝露。 NS
 10.食事療法を変更し、抗酸化剤または抗炎症剤でサプリメントを補給する 健康的でバランスの取れた食事は、生涯にわたる健康の重要な決定要因として支持されており、大気汚染によって悪化することが知られている慢性肺疾患のリスクの低減に関連している。 NS

PM2.5:50%カットオフ空気力学的直径が2.5μm未満の粒子、COPD:慢性閉塞性肺疾患、HEPA:高効率粒子状空気。

 

図3 大気汚染への曝露を緩和し、呼吸器の健康を守るための重要な要素

これらのエビデンスに基づく実践的な推奨事項は、大気汚染への曝露を低減し、関連する呼吸器系の健康リスクを軽減するための個人レベルの介入について、患者や一般市民に助言する際の有用な参考資料となるはずである。他の研究者 [203] と同様に、エビデンスの質が全体的に不足していることを明らかにしながらも、最適ではないエビデンスが示唆するものを専門家の視点で補い、ガイダンスを求める人々に提供している。並行して、エビデンスのギャップとさらなる研究の必要性を表2に示し、大気汚染の脅威に日々直面しているすべての人々に有効なアドバイスを提供するための、より強固なエビデンスベースを提供する努力を促している。

表2 さらなる研究のための証拠と領域のギャップ
1.適切な状況でフェイスマスクを使用する 大気汚染への暴露を減らすことにおけるフェイスマスクの役割についての知識は初歩的である。市販の大気汚染マスクのより広範囲で厳密かつ標準化されたテストが必要である。
健康転帰に対するフェイスマスクの影響を評価する研究には、曝露と反応の関係をより正確に評価するために、曝露の減少の測定(フェースピース内の粒子濃度を監視することによる)を含める必要がある[  ]。マスクによって除去された粒子の割合が健康上の利益を提供するのに十分であるかどうか、そしてそれらの利益が現れるために人々がマスクを着用しなければならない期間を決定することは価値がある。
(微粒子に加えて)ガス状汚染物質をろ過するマスクを着用することで呼吸器への利点が増えるかどうかを評価するには、研究が必要である。
2.可能な限り電動輸送から能動輸送に移行する 受動的および能動的な通勤者の間での大気汚染曝露の増加による長期的な呼吸器の健康への影響に関するデータは非常に限られており、この分野での追加の研究が必要である。
大気汚染への曝露に関する通勤者の認識、およびこれらの認識がルート、時間帯、交通手段の観点から通勤にどのように影響するかに関するデータはほとんどない。これらの認識を理解することは、アクティブな通勤者の大気汚染曝露を減らすことを目的とした将来の教育努力を導くのに役立つかもしれない[  ]。
3.道路近くの大気汚染への暴露を最小限に抑える移動ルートを選択する 子供とその家族には、通学時のサイクリングやウォーキングの計画と統合された、低大気汚染ルートを優先することによってTRAPへの曝露を最小限に抑える方法に関する情報を提供する必要がある[  ]。
携帯電話のアプリケーション、ニュースフィードやウェブサイトは、個人が大気汚染の暴露[99、最小化するために彼らの活動や旅行ルートを計画することができる –  ]。これらの介入が大気汚染への曝露を減らし、関連する健康上の利益につながることを実証するための証拠が必要である。
研究の焦点の多くは先進国に向けられてきた。自動車の数が急増している中国やインドなどの国でTRAPを最小限に抑えるための戦略は、さらに調査する必要がある。これらの国では、高度に汚染されたルートを回避するためのオプションが制限されているか、存在しないことがよくある。
4.運転スタイルと車両設定を最適化する 運転スタイルと車両設定の変更が地域の大気汚染のレベルを下げる可能性があることを示す証拠がある。ただし、運転行動の変化に関連するTRAPへの曝露の減少に関連する潜在的な健康上の利点を判断するには、研究が必要である。
より効率的で汚染の少ない運転行動を促進するアプローチを特定する必要がある。
電気自動車は、それらの低排出量の将来の車であるが、彼らはまだ、汚染物質を生成する例えばタイヤやエンジンの他の部分、および研究する呼吸器の健康ニーズへの影響から。
5.大気汚染レベルが高いときと場所での適度な屋外の身体活動 運動が有益であるよりも有害になる大気汚染または身体活動のレベルは完全には理解されておらず、利益とリスクのバランスを効果的にとる能力を制限している。
大気汚染の長期および短期濃度と健康リスクの指標との関連が、身体活動のレベルと種類、および身体活動が行われる場所によって変更できるかどうかを評価するための研究が必要である。
遺伝子と環境の相互作用は研究の新たな焦点であり、身体活動と大気汚染への曝露の組み合わせによる健康への影響における遺伝学の役割については、さらなる調査が必要である。
6.大気汚染レベルを監視する 大気汚染防止行動の増加における大気質指数アラートとウェアラブル技術の有効性に関する現在のデータは矛盾しており、しばしば自己報告に依存している[  ]。大気汚染への曝露を減らすためのアドバイスに基づいて行動するために、個人が最も動機付けられ、支援される方法を確立するために、さらなる研究が必要である。
主要な大気汚染物質を正確に検出するには、個人用暴露モニターの標準化が必要であり、長期または通常の暴露を捕捉する際の精度、正確性、および一般化には、さらなる評価が必要である。
ウェアラブルセンサーとロケーションベースのモニタリングでは、汚染物質の吸入に対する換気率の影響を説明できない。これらの測定値を組み込んだ新しい個人用監視装置は、大気汚染曝露のより正確な測定値を提供するために必要である。
個人の大気汚染曝露を知ることの完全な利点はまだ調査する必要があり、1つの可能性はそれが曝露の減少に向けて行動を変える強力な決定要因であるかもしれないということである。
7.きれいな燃料を使用し、可能な場合は適切な家庭の換気を確保し、資源が十分に残っている場合は改良された調理用ストーブを採用する 料理や暖房のための固形燃料の燃焼に関連する呼吸器の健康リスクに関する教育が不足している。
改善された家庭の換気が呼吸器の健康の結果に及ぼす影響を調べるには、大規模なRCTが必要である。
固形燃料による調理からの移行が呼吸器の健康状態に及ぼす影響を調べるには、大規模なRCTが必要である。調査結果が判明するまで、呼吸器の健康を確実に改善する家庭のエネルギー介入を推奨することは困難である。
8.屋内環境介入としてポータブル空気清浄機を使用する 室内の大気汚染物質への曝露を減らし、利益をもたらすポータブル空気清浄機の役割を支持する一連の証拠が増えている。ただし、市販のポータブル空気清浄機のより広範囲で厳密かつ標準化されたテストと、家庭の大気汚染への曝露を減らし、呼吸器の健康上の利点を提供する可能性が必要である。
(粒子状物質に加えて)ガス状汚染物質をろ過するポータブル空気清浄機が追加の呼吸効果をもたらすかどうかを評価するには、さらに多くの研究が必要である。
行動の変化を促進し、呼吸器の健康を改善するためには、屋内喫煙に由来する間接喫煙を含む家庭の大気汚染の有害な影響、特に喘息と後年の慢性肺疾患の発症との関連についての教育が必要である。
9.呼吸器疾患の治療と管理 スタチンなどの薬理学的介入が大気汚染曝露によって引き起こされる肺の炎症を保護するのに役立つ可能性があるという動物実験の予備的証拠を確認する必要がある[  ]。
大気汚染に対する気道反応を改変する遺伝子多型を特定し、エピジェネティックな変化の役割を明らかにし、抗酸化物質のレベルが低い人々を含む、新しい予防的または治療的アプローチの有効性を調査するための研究が必要である。
10.食事療法を変更し、抗酸化剤または抗炎症剤でサプリメントを補給する 果物や野菜の摂取量が多いことや地中海式食事が呼吸器の健康状態や大気汚染への曝露の影響に及ぼす有益な効果を確認するには、大規模で適切に設計されたRCTが必要である。
サプリメントと大気汚染曝露の組み合わせのより明確なメカニズムの理解と評価は、特定の集団、病気、遺伝子型、または汚染物質曝露のパターンに最適なサプリメントレジメンがあるかどうかを確立するために保証される。
スルフォラファン補充は[大気汚染の影響を低減するための有望な機構を提示することができる ]さらに大きなランダム化比較試験が必要である。

TRAP:交通関連の大気汚染; RCT:ランダム化比較試験。

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