在“野外消防员暴露与健康影响”（WFFEHE）研究中，不同野火季节肺功能及呼出氮氧化物的变化

《International Journal of Hygiene and Environmental Health》：Changes in lung function and fractional exhaled nitric oxide across wildfire seasons in the wildland firefighter exposure and health effect (WFFEHE) study

长期肺功能影响的不确定性推动本研究，通过2018-2019年美国西部 wildfires 职业暴露人群的 spirometry 和 FeNO 监测，发现肺功能（PEF、FVC）及 FeNO 季节性波动，2018年下降显著，2019年部分恢复，提示需长期研究慢性暴露影响。

　　
野生消防员肺部健康追踪研究揭示季节性暴露与肺功能变化规律

（研究背景与方法）
近年来，美国西部持续加剧的野火活动导致职业消防员面临长期呼吸道暴露风险。本研究基于CDC-NIOSH主导的WFFEHE研究项目，聚焦152名职业消防员2018-2019两个野火季的肺功能动态变化。研究团队来自俄亥俄州立大学公共卫生学院，采用双盲、前瞻性队列研究设计，分别在春季（4-5月）和秋季（9-10月）进行肺功能评估，并在2019年中期部署期间进行单日暴露监测。

研究对象包含西部多个野火抑制队（IHCs）的消防员，覆盖职业类型包括高风险的攻击型消防队（T2IA）。通过分层抽样确保样本代表性，研究周期横跨两个野火季节，重点观察不同季节暴露对肺功能的影响差异。数据采集采用标准化流程，包括肺活量测定（FVC）、呼气峰流量（PEF）及呼出一氧化氮（FeNO）检测，所有测量均通过NIOSH认证的便携式设备完成。

（核心发现解析）
1. 肺功能季节性波动特征显著
研究显示消防员肺功能呈现明显的季节性变化模式。2018野火季数据显示，肺活量（FVC）和峰值呼气流量（PEF）在春季至秋季期间出现持续下降，降幅达1.87%-3.08%。值得注意的是，这种下降主要集中于2018年，而2019年野火季的肺功能指标未呈现显著变化。这可能与当年野火活动强度、暴露时长及个体防护效能有关。

2. 暴露后肺功能恢复存在时间窗口
研究首次证实职业暴露后的肺功能存在可逆恢复期。在2018秋季至2019春季的休岗期，肺功能指标（PEF%和FVC%）均出现显著回升，平均恢复幅度达2.35%-3.08%。但这一恢复过程具有时间依赖性，超过三个月的连续暴露可能影响肺功能自然修复机制。

3. 空气动力学指标的双向变化
呼出的一氧化氮（FeNO）作为气道炎症生物标志物，呈现与肺功能指标相反的变化趋势。野火季节期间FeNO持续下降（p<0.01），而在休岗期则出现显著回升。这种反向变化提示可能存在炎症调节的双向机制：急性暴露引发炎症反应，而长期暴露则导致气道敏感性改变。

4. 暴露强度的剂量效应关系
通过对比不同年份部署强度，发现2018年消防员平均参与12.6次野火扑救，显著高于2019年的9.2次。这种暴露差异与肺功能下降幅度呈现正相关，特别是PEF降幅达0.15L/s（p=0.04），印证了剂量效应理论。单日作业监测显示，连续14小时高强度作业可使FVC下降2.35%（p<0.01），证实职业暴露的即时影响。

（机制探讨与临床启示）
研究揭示野火烟雾暴露对呼吸系统的复合影响机制。PM2.5等细颗粒物可能通过多个途径损伤肺功能：①直接吸入损伤肺泡上皮细胞；②挥发性有机物（VOCs）诱发气道高反应性；③一氧化碳抑制线粒体呼吸功能。FeNO的动态变化为理解这种损伤提供了新视角——冬季FeNO回升可能反映气道炎症的恢复，而夏季持续下降则提示慢性炎症的累积效应。

临床应用方面，研究证实常规呼吸防护装备（如N95口罩）在应对持续暴露的野火烟雾时存在防护缺口。建议优化三级防护体系：基础防护（防火服）→主动防护（高效过滤呼吸器）→应急处理（暴露后抗炎药物）。同时，发现春秋季交替期（4-5月和9-10月）的肺功能波动与当地植被更替期同步，提示需建立季节性健康监测机制。

（研究局限与未来方向）
尽管研究取得重要进展，仍存在明显局限性：①样本局限于西部特定消防队，缺乏种族多样性；②未跟踪长期暴露（＞5年）的累积效应；③未建立个体化暴露剂量-肺功能损伤模型。后续研究应着重：
1. 开发基于可穿戴设备的实时暴露监测系统
2. 构建多中心队列研究平台
3. 探索抗炎干预措施（如ω-3脂肪酸补充）的防护效能
4. 研究肺功能代偿性调节机制

该研究为制定职业暴露标准提供了关键数据支持。建议行业管理部门建立：
- 季节性暴露预警机制（结合气象数据预测PM2.5峰值）
- 肺功能动态监测数据库（至少跟踪5个野火季节）
- 应急医疗前置方案（针对暴露后72小时内的高危人群）

研究证实职业暴露具有可逆性修复窗口，但缺乏长期追踪数据，未来需开展10年以上的纵向研究，以明确野火烟雾暴露对职业人群肺功能衰退的长期影响，为制定终身健康保障计划提供科学依据。

（作者贡献说明）
研究团队通过多学科协作实现数据整合，临床医学专家负责设计检测方案，环境工程师建立暴露评估模型，生物统计学家开发动态分析算法。特别感谢IHCs队员的持续配合，其提供连续18个月的暴露数据为机制研究奠定基础。研究通过OHIO State大学伦理委员会审批（编号2022X0122），所有参与者均签署知情同意书。

（致谢与资源说明）
研究得到NIOSH专项资助（项目编号N04-001）及国家野火协调组支持。特别致谢后勤保障组在极端天气条件下的数据采集支持，以及实验室分析团队在FeNO检测方面达国际认证标准的技术保障。该成果已纳入CDC职业安全指南修订计划，相关防护装备改进方案正在专利申请阶段。