重视开展气象因素对心血管疾病影响的研究

　　作者：李立丰　　作者单位：300211天津医科大学第二医院心血管内科

　　【关键词】 气象因素 心血管疾病

　　5.12大地震造成了巨大的生命和财产损失。汶川地震后，医务工作者在积极救治受灾群众的同时，投入了大量的人力、物力进行灾后疫情的防治工作，使大规模传染性疾病疫情的发生与流行得以避免。随着时间的推移，由地震效应引起的各种慢性疾病的发生、复发、加重，甚至死亡，更需要得到重视。

　　近些年来，气候异常的加剧导致自然灾害频发，随之而来的一些新老传染性疾病时有发生，甚至出现规模不等的暴发和流行，不断威胁着人类健康与生存环境。由于各国政府和医学界积累了足够的传染病防治经验，因此传染病问题尚在可控制中。长期的临床观察与经验使临床医生(包括非医务人员)取得了一项明确的共识，即气候因素以直接或间接的方式程度不同地影响着人类疾病谱特别是各种常见的慢性疾病的发生与转归。但不容乐观的是，目前对其内在关系与规律包括精确的数据描述和分析尚不充分，未能形成长期、大规模、多学科合作的研究基础。

　　气象医学(meteorological medicine)是研究气候变化、自然灾害对人类疾病和健康影响规律的科学。它通过观察气象(天气、气候)和人体健康状况，同时运用流行病学的原理和研究方法来衡量分析气象因素与人体生理病理的关系，气候与发病率、病死率之间的相关性，从而阐明气候对人体健康的影响及其规律。其目的是要避免对人体有害的气象条件，并利用对人体有利的气象条件，以增强体质，防病治病。气象医学研究涉及天气学、气象学、气候学、基础医学、预防医学、临床医学、流行病学等多种学科，是一门综合性的新学科。

　　对我国心血管病领域而言，由心脏病学家组织，相关学科参与的气候与心血管病关系的规模性研究则少之又少。据2002年世界卫生组织报告，心脑血管病的病死率最高，全球每年仅心血管病死亡约1700万人。2006年12月1日，卫生部心血管病防治研究中心发布了我国第一部心血管病报告，报告显示我国心血管病及其危险因素呈明显增长态势。多年来临床医生虽然开展了一些新的干预技术，治疗水平也有所提高，但仅靠开展临床工作是不够的，即使在人均年医疗支出5000美元的美国，也认为仅开展临床新技术提高治疗效果只能事倍功半。真正减少我国心血管病的发病、死亡，提高患者生活质量和生产能力，在于综合防治，当然也包括气象医学在心血管病研究中的应用。

　　1 气象因素对心血管疾病的影响

　　1.1 具有明显的季节性

　　关于气候与心血管疾病关系的研究最早可以追溯到1938年。在寒冷的季节急性心肌梗死的发生率较高，并已在不同地区和人群中得到了证实。Dilaveris等[1]分析了2001年雅典地区2664776人口中急性心肌梗死死亡人数为3126，并且具有显著季节性特点，冬季较夏季急性心肌梗死的日死亡数平均增加31.8%(P<0.001)。对于70岁以上的老年人而言，急性心肌梗死的日平均死亡数7月是3.53，12月是7.03，P<0.001。对于急性心肌梗死死亡最好的预测指标是发病前7 d的平均气温，两者关系曲线呈U型，相关系数(r)为0.109，P<0.001。由此得出结论，在雅典这样的地中海气候中，针对急性心肌梗死死亡，大气温度是气象预测中最好的指标。 Katz等[2]对1989至1990年以色列地区243例医院外猝死资料分析，发现猝死发生的季节构成：春季为23%，夏季为21%，秋季为25%，冬季为31%，未见明显的季节差异性。但是，在已确定有心脏疾病的患者中猝死更容易发生在寒冷的天气(温度<15.4 ℃)和高温的天气(温度>34.2 ℃)。心血管疾病的发生多在冬季，这与冷空气活动频繁密切相关，当冷空气影响时，气温下降、气压增高、外周血管收缩、血流阻力增加、血压升高，而且在寒冷刺激下儿茶酚胺分泌增多，易导致血管痉挛、斑块破裂、血小板聚集而形成血栓，从而易导致心血管病的发生。然而，Ku等[3]对我国台湾省540例急性心肌梗死的发病进行分析发现，急性心肌梗死的发生具有昼夜节律性，早晨出现发病的高峰，但是并未发现具有明显季节性。以上研究出现了不同的结论，这主要与各地区气候条件相差较大，或者在各季节中某些气候的异常变化有关。

　　1.2 短期内气候变化与发病、死亡有密切的关系

　　心血管疾病的发生与气温气压等气象因素的急剧变化有显著关系[4]。在气压下降达到谷值(最低值)、气温上升到峰值(最大值)时，或者未来2～4 d将受较强冷空气影响时，气压由低谷急速上升、气温由峰值急速下降，此时心血管疾病的发病例数明显增多。Dilaveris等[1]认为月平均湿度变化亦是影响该月急性心肌梗死平均死亡数增加的一个重要气象因素。Panagiotakos等[5]分析基本的气候因素(如日平均气温、日最高气温、日最低气温、相对湿度、风速、大气压、T.H.I)与5458例非致死性急性冠脉综合征患者的关系，发现日平均气温与急性冠脉综合征住院率呈负相关，平均气温降低1 ℃，急性冠脉综合征的住院率增加5%(P<0.05)。而Misailidou等[6]观察的结果是，温度每降低1 ℃，急性冠脉综合征的住院率增加1.6%(95%可信区间为0.9%～2.2%)，并且这种现象在老年人中表现得更为明显。人体自身调节的机制有时难以跟上气候的突然改变，因而导致心血管疾病发病率的增多。特别是对于那些已有潜在病变的老年患者，其动脉硬化、血管弹性下降以及各脏器功能减退，对气候骤变的耐受性更差，极易发生心血管疾病的恶化与死亡。

　　1.3 多种气象因素的共同影响

　　目前很多研究已经分析了气温、气压、空气相对湿度、风速等气象指标与心血管疾病的关系，得出的结果却有较大的差别。Goerre等[7]在分析了6560例因急性心肌梗死住院的患者后发现，在忽略了地域条件的影响下急性心肌梗死的发生与高气压、气压梯度、大风活动有相关性，而温度、雨、雪、闪电等气候条件对急性心肌梗死的发生无影响。年平均气温与心血管疾病病死率的变化呈显著负相关趋势，即年平均气温下降时，病死率增大，且气温的谷区和病死率的高峰区相对应。心血管疾病的发病与气压呈正相关，日增压幅度≥5 hPa(百帕单位)时心肌梗死的危险性增加[8]。关于相对湿度和风速的研究结果差别却很大，但是这些研究都是单独分析气象因素与发病率的关系，并未综合考虑多种气象因素的共同作用。因此，下一步的研究方向就应更多关注分析多种气象因素的综合作用对心血管疾病的影响。

　　2 特殊气候对心血管疾病的影响

　　2.1 厄尔尼诺与拉尼娜

　　厄尔尼诺一词来源于西班牙语，原意为“圣婴”。它是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象，使得太平洋广大水域的水温比常年异常升高、海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又降雨过多的异常气候现象，进而导致全球性的气候反常。厄尔尼诺现象的发生主要造成我国北方夏季易发生高温、干旱，而南方易发生低温、洪涝。

　　拉尼娜是西班牙语“小女孩”的意思，也称反厄尔尼诺现象，指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象，拉尼娜现象的征兆是飓风、暴雨和严寒。一般厄尔尼诺现象的第2年，都会出现拉尼娜现象。我国2008年处在一个拉尼娜的状态下，造成东亚地区经向环流异常，这样一个环流形势非常有利于我国北方冷空气的南下，我国今年大雪灾害的发生与拉尼娜密切相关。

　　厄尔尼诺与拉尼娜现象的出现，造成了气候的突然改变，而气候的突变必然使得心血管疾病的发病率增加。但是目前我国还缺乏这方面的数据结果，国外的资料相对也比较少。

　　2.2 热浪现象

　　不同国家和地区高温天气的概念和划分的依据有所不同。世界气象组织(WMO) 建议日最高气温高于32 ℃，持续3 d以上的天气过程为热浪( heat wave)[9]。我国气象部门规定：24 h内最高气温将要升至37 ℃以上，发出橙色警报;24 h内最高气温将要升到40 ℃以上，发出红色警报。热浪是世界范围内频繁发生的极端天气事件，世界许多大城市, 每年都有数以千计的人因热浪袭击而致死。高温天气除了引起中暑、某些传染病的流行等之外，对慢性心血管疾病的影响也愈加显著。据最新的医学统计表明，在高温天气下心血管疾病的发病率逐年上升。对1220例因心血管疾病死亡的病例进行分析[10]，结果表明，夏季月平均气温与心血管疾病病死率呈正相关关系，在65 岁以上的老年组r为0.46(P<0.05)，说明老年心血管疾病患者更易受到夏季高温的影响而死亡。

　　2.3 城市热岛现象

　　近年来，由于城市人口集中、工业发达、交通拥塞、大气污染严重，且城市中的建筑材料的热传导率和热容量都很高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区高2 ℃，甚至更多，在温度的空间分布上，城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。热岛效应在冬季最为明显，夜间也比白天明显，是城市气候最明显的特征之一。

　　一般认为城市热岛形成原因包括：(1)城市与郊区地表面性质不同，热力性质差异较大。城区反射率小，吸收热量多，蒸发耗热少，热量传导较快，而辐射散失热量较慢，郊区恰相反;(2)城市排放的人为热量比郊区大。城市每天都在向外排放大量的热量;(3)城市大气污染物浓度大。城市中大量污染物白天大大地削弱了太阳直接辐射，城区升温减缓，夜间它将大大减少城区地表有效长波辐射所造成的热量损耗，起到保温作用，使城市比郊区“冷却”得慢，形成夜间热岛现象。

　　有关研究表明，环境温度高于28 ℃时，人们即会有不适感;温度进一步增高可导致烦躁、中暑、精神紊乱等症状;若气温持续高于34 ℃，心血管疾病的发病率明显上升，病死率明显增加。从理论上讲，在热岛效应的影响下城市居民的心血管疾病的发病率与病死率应高于郊区。但是，关于这方面的研究甚少，仍需要大量的资料进行总结与分析。

　　3 存在的问题

　　气象因素对心血管疾病的影响在一定程度上是可以预防的，开展气象因素与心血管疾病关系的研究对制订预防策略与措施具有指导性作用。有的地区或城市运用气象医学对心血管疾病的发生进行搜集、整理、分析后，制订了针对本区域的预报系统。但是从已有的研究结果来看，不同的研究结果不同，有的甚至出现相反的结果。这可能与以下因素有关：(1)各个研究的地域、气候条件、人群特征不同。(2)人体对气候条件的适应程度不同。(3)气候因素对人体的影响是综合效应的结果，很多的研究忽略了各个气象因素之间的交互作用和联合作用，由此得出的结果必然有所偏差。(4)对健康的影响是非线性的。如果用线性模型，又不考虑所研究区域气象因素的具体情况，可能出现不同甚至相反的结果。(5)统计方法的不合理或不完善导致统计精度下降。

　　综上所述，为了将气象医学与心血管疾病的预防更加有效地结合起来，我们应该总结以往研究经验与不足，把研究的重点转移到以下方面：(1)考虑地理因素和人群特征对气象、疾病的影响。应该逐渐扩大研究范围，努力在多个城市或地区开展联合性的研究，并着重研究多个气象因素对心血管疾病的综合作用。(2)在研究实践中努力找到能够综合反映气象因素变化的指标，或者是能够引起主要气象因素变化的天气类型。(3)寻找更加合理的统计方法或模型，更准确地反映气象因素与心血管疾病的关系。(4)人体对气候变化适应能力差距很大，这与年龄、性别、遗传、体质等诸多因素相关。所以，加强气候因素诱发心血管疾病的基础性模型实验研究显得尤为重要。(5)不能忽视特殊气候的发生对疾病发病率、病死率的重要影响。(6)建立全国范围的心血管疾病气象预报系统，为心血管疾病的综合防治做出贡献。

　　【参考文献】

　　[1]Dilaveris P, Synetos A, Giannopoulos G, et al. CLimate Impacts on Myocardial infarction deaths in the Athens TErritory: the CLIMATE study. Heart, 2006, 92:17471751.

　　[2]Katz A, Biron A, Ovsyshcher E, et al. Seasonal variation in sudden death in the Negev desert region of Israel. Isr Med Assoc J, 2000, 2:1721.

　　[3]Ku CS, Yang CY, Lee WJ, et al. Absence of a seasonal variation in myocardial infarction onset in a region without temperature extremes. Cardiology, 1998, 89:277282.

　　[4]Houck PD, Lethen JE, Riggs MW, et al. Relation of atmospheric pressure changes and the occurrences of acute myocardial infarction and stroke. Am J Cardiol, 2005,96:4551.

　　[5]Panagiotakos DB, Chrysohoou C, Pitsavos C, et al. Climatological variations in daily hospital admissions for acute coronary syndromes. Int J Cardiol, 2004, 94:229233.

　　[6]Misailidou M, Pitsavos C, Panagiotakos DB, et al. Shortterm effects of atmospheric temperature and humidity on morbidity from acute coronary syndromes in free of air pollution rural Greece. Eur J Cardiovasc Prev Rehabil, 2006, 13:846848.

　　[7]Goerre S, Egli C, Gerber S, et al. Impact of weather and climate on the incidence of acute coronary syndromes. Int J Cardiol, 2007, 118:3640.

　　[8]赵素萍, 范慧杰, 王秋芳. 气象因素对北京顺义区居民心脑血管疾病影响的研究. 中国慢性病预防与控制, 2000, 8:78,31.

　　[9]Huynen MM, Martens P, Schram D, et al. The impact of heat waves and cold spells on mortality rates in the Dutch population. Environ Health Perspect, 2001, 109:463470.

　　[10]刘学恩, 李群娜, 赵宗群. 气温及冷空气对武汉市心脑血管疾病死亡率的影响. 中国公共卫生, 2000, 18:948950.