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子女不领悟,空气污染可一向加害胎儿IQ

2019-09-06 06:45

研究发现空气污染可致儿童智商降低

美国专业学术期刊《环境与健康展望》刊文表示,如果孕妇呼入太多汽车尾气,那么孩子的智力会随着年龄的增长,与呼吸新鲜空气孕妇生的孩子产生更大的差距。此外,孩子将来可能还面临着自闭症、注意力不集中等问题。

纽约的一项调查显示,母亲接触化石燃料燃烧后释放的物质,与孩子的智商降低有关联,而波兰克拉科夫的一个研究证实了这一点。

Shakira Franco Suglia(波士顿大学公共卫生学院的助理教授),和他的同事们跟踪了超过200个波士顿儿童,从他们出生一直到10岁左右。他们发现,暴露于高浓度碳黑的孩子在记忆、语言以及非语言IQ测试得分方面表现得更差(American Journal of Epidemiology, 2008)。

一项新的研究显示,住在空气严重污染环境下的儿童,在智商测验和记忆力测验中的得分要比呼吸新鲜空气的儿童低。

当然,汽车尾气对成年人的影响也不容忽视,开车人因为总是堵车,或许认知能力已经下降,自己都不知道自己“变傻”了。

污染对妊娠的危害:科学家警告,孕妇吸入的常见空气污染物会导致孩子智商降低

最近,Frederica Perera(哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院)和他的同事们在纽约市研究了从出生到6岁或7的儿童。他们发现,子宫内的胎儿如果暴露在高浓度的城市空气污染物中,出生后更可能引起注意力问题、焦虑以及抑郁症状(Environmental Health Perspectives, 2012)。这些普遍存在的化学品是燃烧化石燃料的副产品。

研究人员说,空气污染对儿童智商所造成的影响,同母亲在怀孕时每天吸10根香烟对胎儿的伤害,或儿童暴露在铅的环境下的危害是一样的。尽管空气污染对心脏病及呼吸疾病的影响已获广泛的研究,不过,研究人员还不清楚空气污染可能对大脑所造成的影响。为了进行这方面的研究,哈佛大学公共卫生学院的研究人员对波士顿地区的202名年龄介于8到11岁的儿童进行了调查,调查结果显示,脑部的认知功能同儿童接触到的炭黑水平有关联。而汽车所排放的尘埃颗粒中就含有炭黑,吸入越多炭黑的儿童在智商测验中的得分就越低。比如:吸入大量炭黑的儿童,智商测验平均得分下跌3.4。这些儿童在语汇测验、记忆力测验及学习能力测验上,得分也较低。

质疑:尾气损害大脑

时间追溯至1999年,纽约一个闷热的夏天,Yolanda Baldwin怀孕已有八个月,这是她的第一个孩子。她住在一个加油站附近,街对面的十字路口挤满了大大小小各种车辆,呼呼的排着尾气。有时候污浊的空气浓重到到她可以看得到,呼吸到,闻到,甚至尝得到。她也常常担心这些会不会伤害到她未出生的孩子。

同时还发现,位于密歇根工业污染最严重地区公立学校的学生具有最低的出席率,并且不符合国家测验标准的学生所占比例也最高,即使在社会经济差异和其他混杂因素控制之后(Health Affairs, 2011)。更糟糕的是,研究人员分析公立学校的分布后发现,近三分之二的学校都位于严重污染的地区。同时,只有大约一半的州已经为学校制定了环境质量政策。

研究人员说,这同胎儿受母体吸烟的影响及暴露在铅环境下的影响是相同的。除了搬到空气清新的地区之外,没有其他有效的办法。

根据加州大学洛杉矶分校和南加州大学研究人员的研究,尾气飘出的范围可以很远。洛杉矶主要高速公路上的尾气能延伸1.5英里,这个距离是以前所认为的顺风飘散距离的10倍。

如今,在自己的子女参与完一个长达10年的跟踪监测后,包括Baldwin在内的几百位母亲终于知道了:早在婴儿呼吸到第一口空气之前,母亲吸入的各种常见空气污染物就可能已经对孩子的智商造成了损害。

在一系列的研究中,Lilian Calderón-Garcidueñas(蒙大拿大学的神经病理学家,在墨西哥市国家儿科研究所工作)研究了臭名昭著的城市烟雾对神经的影响。在早期的调查中,Calderón-Garcidueñas 解剖了曾暴露在墨西哥市空气污染中的狗,与在污染较少城市中狗的大脑相比,墨西哥市狗的大脑表现出炎症增加的病理倾向,包括淀粉样斑(Amyloid Plaques)和神经元纤维缠结,它们是作为人类阿尔茨海默氏症一个主要标志的蛋白质团块(Toxicologic Pathology, 2003)。

研究人员指出,空气污染可能会造成大脑发炎及氧化损伤,从而影响智商。他们呼吁,应该进一步研究空气污染对儿童智商和所有人认知能力的影响,以及这种影响是由交通尾气引起的,还是由像老年痴呆症或帕金森症这样的大脑快速退化疾病所引起的。

城市排堵,不再是纯粹的交通问题。科学家越来越多地参与到这一领域的研究中,他们认定汽车尾气与脑细胞损伤是相关的。研究人员怀疑,轿车和卡车的排放尾气中,尤其是微小的碳粒子,除了会造成心脏疾病、癌症和呼吸系统疾病之外,甚至还损伤脑细胞和突触,而受损部位恰恰是用于学习和记忆的关键区域。

402com永利1站 ,两项由两个城市中超过400个女性参与的研究发现,5岁的儿童如果在胎儿时期母亲接触的多环芳香烃(或简称PAHs)超过平均水平,那么在IQ测试中的得分就会较低。这种化合物由化石燃料燃烧产生,在城市中无处不在。

在后续的研究中,Calderón-Garcidueñas 发现核磁共振扫描显示,受到城市污染的儿童在前额皮质更可能出现炎症和组织损伤。

怀疑归怀疑,科学需要论证。遗憾的是,研究人员表示,到目前为止,大部分证据都有充分细节却无法证实。

纽约的非裔美国人和多米尼加族群中,249名儿童被追踪监测至11岁,以观察环境污染带来的影响。而在大洋彼岸,波兰的克拉科夫,另外214个孩子也参与了平行调查。

Calderón-Garcidueñas 解释说,神经发炎会破坏血脑屏障,并且它是许多中枢神经系统疾病产生的一个关键因素,包括阿尔茨海默氏病和帕金森氏病。也许更令人担忧的是,这两组儿童之间的差异不仅仅是解剖学上的,与受污染较少 Polotitlán 城孩子们相比,墨西哥市的孩子在记忆力、认知和智力测试得分更低(Brain and Cognition, 2008)。

专家表示,即使尾气对开车的人有任何认知能力影响,它也会因为影响太小而很容易被忽视。毕竟相比压力、饮食或锻炼这些影响健康的因素,尾气还是要居于其后的。

波兰在今年春天发布的研究结果与纽约的极为相似:母亲PAHs接触量高于平均值的孩子,在IQ测试中的得分要比母亲PAHs接触量低于平均值的那些孩子低4分。

成人:易患老年痴呆

IQ的差异虽然并不是很大,但专家认为这个差异已足够影响孩子在学校的表现,甚至是终生的学习能力。污染带来的这些影响,与低水平的铅暴露基本相当,而铅作为一种导致儿童智力下降的物质早已广为人知。

一个关于公共健康研究的实验确实表明,汽车尾气影响人的心理承受能力、智力。“关于空气污染影响大脑的证据越来越多,”南加州大学凯克医学院的流行病学家希瑟·沃尔克说,“我们可能会发现,影响的范围要比我们已知的更广泛。”

“我们认为这是一个值得关注的发现,因为孩子的智商是预测他日后在学业上表现的重要因素之一,”Frederica Perera,纽约市哥伦比亚儿童环境健康中心的高级科研作者及主管,如是说。

波士顿大学的研究人员曾报告,长期暴露在较拥堵交通环境中的老年男子和妇女,都会出现记忆问题,推理能力也受影响,他们的心理年龄要老五岁。此外,尾气排放也可能增加成年人患阿尔茨海默氏症、帕金森症的风险和速度。

这两个研究“为接触环境毒物可能阻碍儿童智力发展,增加儿童患注意力集中障碍、多动症和行为障碍的几率,提供了更多的文献支撑,”Bruce Lanphear说。他是英国哥伦比亚西蒙莎菲大学的儿童环境健康学教授,不过他并未参与这个研究。

荷兰科学家的研究表明,呼吸一下类似街道上的烟雾,只要短短30分钟,就能看出大脑呈现的压力,与行为、个性和决策有关的部位脑电活动增强。

胎儿暴露于污染环境与其后认知发展之间的关系是一个成长中的研究领域,“越来越受关注”,哈佛医学院环境流行病学家及神经学教授David Bellinger说。

儿童:容易自闭

哥伦比亚大学研究的优势之一就在于科学家们能够准确的知道准妈妈们在一段妊娠期内所接触的污染量到底有多少。

在纽约、波士顿、北京以及波兰的克拉科夫研究小组均发现,他们在进行智力测验时,生活在尾气高排放水平地区的儿童要比在洁净空气中长大的儿童平均得分差,更易出现抑郁、焦虑和注意力不集中问题。

来自纽约市和克拉科夫的Baldwin与其他462名孕妇参与了1998年至2006年期间的研究,她们会携带一个背包48小时,包里面装有可以检测PAHs水平的仪器。然后她们的孩子被分为高吸入量与低吸入量两组——标准分别是高于和低于平均值——等到这些孩子成长至5岁,就会接受标准测试以检测他们的认知学习能力。

《环境与健康展望》杂志还曾刊登希瑟·沃尔克博士和同事的另一项研究,他们通过查看洛杉矶、旧金山、萨克拉门托孩子的出生记录,发现如果孩子所居住的地方,在1000英尺范围内有一条交通主干道或高速公路,孩子罹患孤独症的可能性都是常人的两倍。

“一想到生活在一个污染无处不在的社会而人们却有可能从未察觉,我就觉得害怕,”Baldwin说,她现在已经是5个孩子的母亲了。“我现在才知道我们当下的所作所为会影响到未来。作为母亲,我们吃的东西、呼吸的空气、所处的环境,无不对孩子产生着影响。”在克拉科夫,这些污染物的主要来源是家庭供暖和工业生产中的煤炭燃烧,不过在纽约主要来源就变成了各种车辆的尾气排放。

美国哥伦比亚大学和哈佛大学的研究小组则发现,在一个尾气排放量高的城市中,呼吸城市中的空气90天,基因变老的开关就会被打开,它可以在新生儿的基因组中留下印记。

波兰的研究结果于四月发表,支持了一年前发表的纽约市的数据,即尽管生活条件不同所处地域不同,儿童智力受污染物的影响程度是相当的。

孕妇:不能指望胎盘

纽约市的实验组——成员来自哈莱姆区(黑人住宅区——译注),南布朗克斯区以及华盛顿高地——包括非洲裔和多米尼加裔妇女。不过在波兰的实验组成员皆为高加索人。

哥伦比亚大学儿童环境健康中心的弗雷德里卡·佩雷拉博士一直都在研究子宫内污染物和儿童心理之间的关系。

“我们在不同人群、不同实验设定、甚至是不同的污染物接触程度下佐证了这一发现,从而巩固了在纽约得到的初步结果”Perera说。“研究提供了进一步的证据,证明胎儿时期吸入的空气污染对孩子的智力发展有负面影响。”

自1998年开始,她就开始收集尾气对准妈妈影响的数据。她与同事为数百名准妈妈配备了空气监测器,以检测她们吸入的化学物质。

在克拉科夫,女性接触到的PAHs水平平均为纽约女性接触量的8倍。(克拉科夫污染物为每立方米17.96纳克;纽约则是2.26)

当婴儿出生后,佩雷拉与同事继续追踪这些婴儿,他们发现其中一半的孩子,因为出生前暴露于尾气过多的环境,大量的碳氢化合物在他们的DNA上留下了鲜明的生化标记。

一些专家提出研究结果也带来了新的问题,因为尽管两个实验组所处环境的污染物水平相差八倍之多,IQ值的损失量却是相近的。

到3岁的时候,出生前暴露在高尾气水平的儿童,其心理能力发展比呼吸清洁空气的孩子略微慢;到5岁时,他们的智商比那些较少接触尾气儿童的标准智力测验平均低4个点。研究人员说,小时候虽然差异不大,但在以后的教育发展方面却表现显著。

“在两个实验组存在如此多差异的情况下,这个发现令人吃惊,”Jennifer Adibi说,她是加州大学旧金山分校的流行病学家,研究环境对于胎儿发育的影响。“我们希望在更多其他的实验组中都可以得到类似的结果,这样才可以确定环境污染与胎儿智力之间的因果关系。”

研究人员曾在《环境与健康展望》报告中说,到7岁时,DNA被留下了生化标记的孩子们更容易表现出焦虑、抑郁和注意力不集中的问题。“母亲将接触到废气呼吸到肺部,可能会影响孩子以后的行为,”佩雷拉博士说,“胎盘不是我们曾经以为完美的屏障。”

Adibi还补充了一些纽约市与克拉科夫所不同的因素——例如饮食结构,生活习惯,种族特点及其他的污染物种类。

洛杉矶是美国最拥堵的城市,研究人员在这里养了一群老鼠,这些老鼠呼吸的空气从附近的高速公路上采集的。

“鉴于两个实验组的各种差异以及实验规模不同,想要直接将两者相比较是非常困难的,”Negin Martin补充道,作为国家环境健康科学研究所的一名研究员,他主要研究的是污染物对于大脑发育的影响。

科学家发现,那些直径不足人类头发千分之一的颗粒在进入呼吸系统后,将以某种方式影响大脑功能,不仅有可能引发炎症,还将改变主导学习及记忆功能的脑细胞。

不过尽管差异存在,Martin认为两项研究结果如此相一致仍然值得关注;两项试验分别发现了“可被测试出的、统计上有显著性的IQ值下降”。科研人员比较了两地女性中污染接触量类似的150位,IQ值确实存在差异。

汽车尾气危害具体有哪些?

研究者们也调整了一些会影响到儿童智商从而造成实验结果偏差的因素,例如母亲的受教育程度和二手烟。不过有一个可能造成干扰的因素,儿童幼年期的铅吸收量当时没有检测,而只在胎儿期检测过,胎儿期的铅暴露通常不造成影响。分析这些因素是“非常具有挑战性的,并且这也是哥伦比亚的研究小组做的非常好的一点,”Bellinger尽管没有参与此项研究,却也如是称赞。

直接损害科学分析表明,汽车尾气中含有上百种差异的化合物,其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称,与交通事故遇难者相比,英国每年死于空气污染的人要多出10倍。现在,我们来分析一下汽车尾气中的有害物质。

目前研究者们正将几种不同的环境污染物与大脑发育相联系,找出其中关系。

1、固体悬浮颗

在早前的研究中,哥伦比亚大学的实验小组发现,母亲对一种杀虫剂——毒死蜱的接触量如果较大,孩子的IQ也会变低,而这种杀虫剂曾被大量使用于日常生活中,直到2001年才被禁止居家使用。类似的结果也出现在二手烟对胎儿影响的研究中。并且近二十多年以来,位于北大西洋的法罗群岛上,科学家们发现母亲怀孕时从水产品中摄入的汞一样可以损害孩子的智力。

固体悬浮颗粒的成分很复杂,并具有比较强的吸附能力,可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部,以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的差异部位,引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时,便会激发形成恶性肿瘤。此外,悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛,阻塞皮肤的毛囊和汗腺,引起皮肤炎和眼结膜炎,甚至造成角膜损伤。

Lanphear指出,PAHs、铅、汞、烟草燃烧释放的烟等都是全身中毒性毒素,即可以破坏身体内的多个器官系统。

2、一氧化碳

“已广为人知的是空气中的污染物——多种毒素的混合体——会造成新生儿体重过轻,肺功能减弱,肺癌以及哮喘。所以尽管这些研究(即与儿童IQ相关的研究)非常新颖,但得出的结果一点也不出乎意料,”他说。

一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环,与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白,从而削弱血液向各组织输送氧的功能,损害中枢神经系统,造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍,重者损害血液循环系统,导致生命危险。所以,即使是微量吸入一氧化碳,也可能给人造成可怕的缺氧性损害。

科学家们已知包括PAHs在内的许多种化学物质都可以穿过胎盘,但是他们仍不清楚这些物质是如何作用于胎儿发育中的大脑的。

3、氮氧化物

Bellinger说,大脑形成的过程非常敏感,在这中间很多环节可能会出现问题。

氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮,它们都是对人体有害的气体,特别是对呼吸系统有损害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟,即可造成人的呼吸系统功能失调。

“大脑发育过程中一切都快速的变化着,且这些变化应该循着特定的方式以特定的顺序发生,”他说。“塑造大脑的过程非常像一连串编排好的舞蹈动作,”这段舞蹈由几百个“演员”组成,每个“演员”都化学信号的指令。污染物则会产生“噪音”影响这个过程,就像对一个电台施放静电干扰一样。

4、碳氢化合物

不仅如此,PAHs还可能会直接影响胎儿的DNA。当一个准妈妈吸入了PAHs,这些化学物质会被转化成副产物并在血液中循环,穿过胎盘屏障直接与胎儿的DNA相结合,Susan Edwards解释道。她是伦敦帝国理工大学的研究生,波兰研究组论文的的第一作者。

目前还不清楚它对人体健康的直接损害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下,会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾,其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的损害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎。1952年12月,伦敦发生光化学烟雾,4天中死亡人数较常年同期多4000人,45岁以上的死亡最多,约为平时的3倍;1岁以下的约为平时的2倍。

在纽约市和克拉科夫,由于空气污染带来的4个百分点的IQ损失其实是不那么明显的;父母与老师不太会注意到这点微小的差异,因为大多数孩子的智商都还是在正常范围内的。

5、铅

即使如此,“三四个百分点的IQ损失到底重不重要?当然重要,”Lanphear说道,他的主要研究方向是铅的影响和儿童神经系统发育。

铅是有毒的重金属元素,汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅,燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。

他提到最近的一个研究发现,在减少铅污染上每多花一美元,社会就会获得17至220美元的收益。“这些收益的来源,就是儿童智力提高后随之而来的一生的收入提高,”

美国专业学术期刊《环境与健康展望》刊文表示,如果孕妇呼入太多汽车尾气,那么孩子的智力会随着年龄的增长,与呼吸新鲜空气孕妇生的孩子产生更大的差距。此外,孩子将来可能还面临着自闭症、注意力不集中等问题。

“从某种程度上来说,当孩子出现学习问题,成绩不好,我们不应该总是责备父母跟老师,而应该把更多的注意力放在如何让他们少接触大范围的神经毒素污染上,”Lanphear建议道。

当然,汽车尾气对成年人的影响也不容忽视,开车人因为总是堵车,或许认知能力已经下降,自己都不知道自己“变傻”了。

Perera说,好消息是纽约市PAHs的水平正在逐渐下降。通过孕妇们的背包装置搜集到的数据,研究者发现1998年至2006年期间空气中PAHs的含量下降了百分之五十多。

质疑:尾气损害大脑

Bellinger认为,我们一边减少儿童对污染物的接触,一边也要注意还有一些更重要的因素在影响他们的学习认知能力。

根据加州大学洛杉矶分校和南加州大学研究人员的研究,尾气飘出的范围可以很远。洛杉矶主要高速公路上的尾气能延伸1.5英里,这个距离是以前所认为的顺风飘散距离的10倍。

“很重要的一点就是,虽然这些污染物与健康问题密切相关,它们却并非最主要的决定因素。父母如何与他们的孩子互动,如何给予孩子正面激励,才更是重点所在,”他说。

城市排堵,不再是纯粹的交通问题。科学家越来越多地参与到这一领域的研究中,他们认定汽车尾气与脑细胞损伤是相关的。研究人员怀疑,轿车和卡车的排放尾气中,尤其是微小的碳粒子,除了会造成心脏疾病、癌症和呼吸系统疾病之外,甚至还损伤脑细胞和突触,而受损部位恰恰是用于学习和记忆的关键区域。

Baldwin,这位住在纽约华盛顿高地的30岁母亲,已有了5个孩子,年龄从2岁到10岁不等。她在1999年的时候带上了空气质量检测背包,那个时候她正怀着她的第一个孩子Patience,孕期已至第九个月。

怀疑归怀疑,科学需要论证。遗憾的是,研究人员表示,到目前为止,大部分证据都有充分细节却无法证实。

正如其他参与实验的孩子一样,Patience从出生开始就由一组科学家们监测。Baldwin分娩时,哥伦比亚大学的研究者们就守候在医院以采集新生儿的脐带血用于测试。作为研究的一部分,她的女儿在两岁时就参加了第一次IQ测试,之后又陆续参加了各种其他的测试,包括近期的一个脑部CT扫描。

专家表示,即使尾气对开车的人有任何认知能力影响,它也会因为影响太小而很容易被忽视。毕竟相比压力、饮食或锻炼这些影响健康的因素,尾气还是要居于其后的。

没有证据证明她女儿的IQ受到了PAHs的影响。Baldwin说这个小姑娘在学校表现很不错,也没有学习问题,不过她患有中度哮喘。Baldwin也不知道这与她怀孕期间吸入的PAHs是高是低。

Baldwin说由于参与了这次的研究,她现在“非常了解”污染物和杀虫剂所带来的风险了。她的一个儿子在幼儿期被诊断出铅中毒,明显是由于接触到了剥落的油漆。

不过她现在努力不去想这些她怀孕期间接触到的各种物质可能对孩子们造成的影响。“我不喜欢总去想那些自己无法改变的事情,”Baldwin说。与其自怨自艾,不如从实际做起,她会避免走路的时候穿过汽车尾气,不使用杀虫剂,买有机食品,及时关窗以阻挡空气污染并且在家里使用空气过滤器。

“也许这项研究将来会改变我们对环境的认识,以及我们对待环境的方式,”她说。“无论是对于个人还是团体,我们都期盼着这种改变。”

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