氣象因素對心腦血管疾病影響的研究概況

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心腦血管疾病包括心臟疾病、血管疾病以及腦血管疾病等。《國際疾病分類》(ICD-10)中心腦血管病的編碼為100-199，分屬于循環(huán)系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)疾病。一般心血管疾病包括：高血壓病、心臟病(冠心病、高血壓心臟病、肺源性心臟病、高脂血癥、心律失常)等；腦血管疾病分為缺血性腦血管病、出血性腦血管?。黄渲袑θ祟惤】滴：ψ顬閲?yán)重的是高血壓病、腦卒中、冠心病[1]。我國心血管病總死亡率從2004年的240.03/10萬升至2010年的268.92/10萬；從2009年起，中國心血管病死亡率的上升趨勢明顯趨緩，有形成平臺期態(tài)勢；2012年心血管病死亡率為255/10萬，每5例中有2例死于心血管病。每年約350萬人死于心血管病，每天9 590人，每小時400人，每10秒有 1人死于心血管病。2008年—2012年西安地區(qū)心腦血管病死亡人數(shù)逐年增加，心腦血管病死人數(shù)占總死亡人數(shù)比的5年平均值為0.51%，所占比重呈逐年增加的趨勢。2008年—2012年西安地區(qū)因心腦血管病死亡率為各種死因死亡率的第1位，2008年和2009年心臟病是各種死亡原因的第1位；2010年—2012年腦血管病上升為死因的第2位。心腦血管病中腦血管病、急性心肌梗死、冠心病、高血壓病是最主要的死亡病種。

1 國內(nèi)外氣象因素與心腦血管病影響的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

近年來不論氣象學(xué)者還是醫(yī)學(xué)研究者都對氣象因素與心腦血管病的關(guān)系開展多項研究，發(fā)現(xiàn)氣象因素與心腦血管疾病的發(fā)生發(fā)展有一定聯(lián)系。有研究著重就單一氣象因素對心腦血管疾病的聯(lián)系進行分析，如氣壓、氣溫、濕度等氣象要素；有的針對天氣現(xiàn)象、天氣過程對心腦血管疾病影響進行了調(diào)查研究，研究發(fā)現(xiàn)霧、雪天、寒潮、冷鋒等天氣可影響心腦血管病的發(fā)生，但其機制最終歸結(jié)于氣壓、濕度、氣溫等氣象因素變化對疾病產(chǎn)生的影響。國內(nèi)外關(guān)于氣象因素與心腦血管疾病相關(guān)關(guān)系研究結(jié)果大致可以歸納為某一種氣象因素的劇變與心腦血管疾病發(fā)病率或病死率之間的相關(guān)關(guān)系，即當(dāng)氣溫、氣壓或相對濕度等氣象因素低于或高于某一臨界值時，隨著其降低或升高，心腦血管疾病的發(fā)病率和病死率逐漸升高。

1.1 國外關(guān)于氣溫對心腦血管疾病的影響研究 有研究發(fā)現(xiàn)，日最低氣溫和最高氣溫的下降會增加心腦血管病的發(fā)病率[2]。而針對研究人群不同溫度的閾值，不同心腦血管病門診就診人數(shù)與氣溫之間存在顯著的關(guān)聯(lián)性[3]。當(dāng)氣溫小于10 ℃，氣溫每上升1 ℃醫(yī)院心腦血管病門診接診人數(shù)增加1.07倍；當(dāng)氣溫大于10 ℃，氣溫每增加1 ℃心血管病門診接診人數(shù)比上年同期下降0.99。溫度對心腦血管病住院病人人數(shù)也有一定影響，研究發(fā)現(xiàn)，26 ℃時心腦血管病住院風(fēng)險最低，高于或低于26 ℃心血管病入院風(fēng)險會隨著溫度降低或升高增加[4]。溫度對心腦血管疾病死亡率影響曲線呈“U”型，溫度的升高和降低都會引起死亡率上升[5]。另外有研究發(fā)現(xiàn)，氣壓變化與ST段抬高型心肌梗死發(fā)病率呈U型關(guān)系，溫度的升高也是此類型心肌梗死發(fā)作的一個危險因素[6]。而在溫帶氣候條件下，氣溫迅速下降、相對濕度及氣壓的快速變化會增加中風(fēng)的風(fēng)險[7]。極端環(huán)境(如寒流、熱浪)對心腦血管病的影響也是各國相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者的研究重點之一，捷克[8]、俄羅斯[9]、澳大利亞[10-11]、瑞典[12]等國均在寒潮、熱浪研究方面取得了成果，證明強冷暖空氣對心腦血管疾病影響較為明顯，在一定程度上增加疾病死亡率。Barnett等[13]的研究結(jié)果與以上不同，對美國107個城市人群心血管疾病發(fā)病和死亡率研究發(fā)現(xiàn)，到2000年，秋季、冬季和春季隨著溫度升高，心血管疾病死亡危險性降低，因高溫而致心腦血管病死亡率增加的風(fēng)險已經(jīng)消失。

1.2 國內(nèi)關(guān)于氣溫對心腦血管疾病影響的研究 有研究顯示心腦血管疾病發(fā)病與日平均氣壓、平均氣溫、最低氣溫、日較差、水汽壓、降水量、日照時數(shù)等氣象因子都存在相關(guān)性[14]。同時控制相對濕度、日均氣壓和平均風(fēng)速條件下，春季、夏季日最高氣溫每升高1 ℃，心腦血管疾病死亡病例分別增加17.3%和4.2%；而秋季日最高氣溫每升高1 ℃，心腦血管疾病死亡病例反而下降25%[15]。冷暖交替的冬季、春季對心腦血管疾病影響較大，冬季是心腦血管疾病的多發(fā)期[16]。低壓悶熱、明顯降溫、陰雨天和高溫天氣條件下容易引起心腦血管疾病的復(fù)發(fā)和加重。不同天氣狀況對不同疾病的影響也不同[17]，陰天、悶熱、潮濕和高溫天氣對冠心病的影響最大；降溫對高血壓、腦卒中和冠心病有顯著影響；寒冷天氣對高血壓影響最大。人們?nèi)粘Ｋ幍沫h(huán)境是各種氣象因素相互作用、相互影響的結(jié)果，某一種氣象因素的變化，都會影響整個氣象環(huán)境發(fā)生變化，從而影響疾病發(fā)病和加重，如大雪天氣一般伴隨著低氣壓，研究發(fā)現(xiàn)雪天時氣壓下降到低谷、氣溫上升到峰值時和在氣壓急速上升，氣溫迅速下降時，高血壓發(fā)病人數(shù)較多[18]。而大霧時雖然天氣形勢相對比較穩(wěn)定，氣溫、氣壓變化較小，風(fēng)力小甚至為靜風(fēng)，但由于逆溫層厚且持續(xù)時間長，空氣濕度大，近乎飽和，容易誘發(fā)心腦血管疾病。

1.3 研究數(shù)據(jù)及研究方法缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 有學(xué)者以急診就診人數(shù)或120就診人數(shù)作為研究對象，也有以住院病歷或死亡人數(shù)作為研究對象。如有分析北京市某城區(qū)氣溫、相對濕度和風(fēng)速與醫(yī)院心腦血管疾病急診人次的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)其相關(guān)性不明顯[19]。對武漢地區(qū)4家醫(yī)院5年心腦血管疾病住院病例分析發(fā)現(xiàn)，心腦血管疾病的發(fā)病與氣溫、氣壓、濕度有著密切的關(guān)系[20]；利用濰坊市腦卒中住院病歷與當(dāng)?shù)貧庀笠蛩仃P(guān)系研究發(fā)現(xiàn)：腦卒中發(fā)病率與旬平均氣溫呈顯著的負(fù)相關(guān)，與旬平均氣壓呈顯著的正相關(guān)[21]；持續(xù)高溫、高濕天氣，腦卒中發(fā)病人數(shù)也有上升趨勢。還有選用死亡資料分析與氣象條件相關(guān)性的，如以南京市常住人口每日死亡資料和氣象數(shù)據(jù)，分析寒潮天氣對心腦血管疾病死亡的關(guān)系，分析結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義[22]。分析統(tǒng)計方法也略有不同：有病歷對照法[23]，時間序列法[19]，有Logistic、cox等各種回歸方法，自動交互檢測法[14]，調(diào)查問卷法[17]等。雖然地域差異是分析結(jié)果產(chǎn)生差異的一個重要影響因素，但研究對象選取不同，醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)來源不同，分析方法不同也可能導(dǎo)致結(jié)果存在差異。

1.4 醫(yī)療健康預(yù)報 為了解各地氣候及氣象條件與心腦血管病之間的關(guān)系，開展醫(yī)療健康預(yù)報，我國各地都進行了氣候因素對心腦血管疾病的影響研究，建立了預(yù)報模型及心腦血管疾病氣象預(yù)報等級指標(biāo)。葉殿秀等[24]早在2004年就對北京冠心病發(fā)病率和氣象因子的相關(guān)性進行分析，篩選出氣壓、風(fēng)速、氣溫、水汽壓等可能誘發(fā)冠心病發(fā)病的氣象因子，采用逐步回歸和多元回歸法建立四季代表月的評估模型，預(yù)測北京不同季節(jié)冠心病的發(fā)病率。經(jīng)過檢驗?zāi)Ｐ湍茌^好地擬合和預(yù)測發(fā)病率實況，準(zhǔn)確和比較準(zhǔn)確的比例達(dá)75 %以上。Sun等[25-26]相繼利用南京市心腦血管疾病逐日就診人數(shù)與氣溫、氣壓、相對濕度等氣象因子進行分析，篩選出與心腦血管疾病就診人數(shù)相關(guān)的氣象因子，采用支持向量機(SVM)回歸和多元線性回歸方法建立心腦血管疾病預(yù)報模型，將心血管病就診人數(shù)分為5個等級，模型經(jīng)過檢驗具有較高的實用價值。經(jīng)分析吉林省氣象因子對心腦血管病例的影響發(fā)現(xiàn)：氣溫、氣壓、相對濕度與心血管病的發(fā)病率和加重關(guān)系密切[1]。通過調(diào)查病人對天氣條件的敏感度建立了長春市冬夏各半年心腦血管疾病預(yù)報概念模型；并采用氣象傾向估價方法分析發(fā)病人數(shù)與氣象要素的關(guān)系，建立了遼源市心腦血管疾病指數(shù)預(yù)報模型及醫(yī)療氣象預(yù)報等級指標(biāo)。

雖然因為地域差異、研究方法及選取資料不同，可能導(dǎo)致研究結(jié)果存在分歧，但各地陸續(xù)開展氣象因素對心腦血管疾病的影響研究，進行氣象健康預(yù)報，預(yù)測心腦血管疾病的發(fā)病率，有一定的實際應(yīng)用價值；對預(yù)防疾病發(fā)生、發(fā)展，改變易患病人群生活方式有指導(dǎo)意義。

2 氣候因素影響心腦血管疾病發(fā)病機制研究

中醫(yī)學(xué)理論中有氣候條件對心腦血管疾病影響的理論依據(jù)。中醫(yī)學(xué)的心悸、胸痹、厥證、眩暈、中風(fēng)等病癥的部分證型可歸屬于心腦血管疾病的臨床范疇，而中醫(yī)基礎(chǔ)理論中這些病癥都可因“六淫”致病，六淫指風(fēng)、寒、暑、濕、燥、火六種邪氣，正常情況下，他們是自然界六種不同的氣候變化，若氣候突變，機體不能及時適應(yīng)，六氣就成為外感病的致病因素，統(tǒng)稱為六淫病邪。而這些病癥都可因六淫致?。喝顼L(fēng)寒濕三氣雜至，合而為痹。痹癥日久，復(fù)感外邪，內(nèi)舍于心，痹阻心脈，心血運行受阻，發(fā)為心悸?；蝻L(fēng)寒濕熱之邪，由血脈內(nèi)侵與心，耗傷心氣心陰，亦可引起心悸；又如氣血不足，脈絡(luò)空虛，尤其在氣候突變之際，風(fēng)邪乘虛入中，氣血痹阻導(dǎo)致中風(fēng)[27]。

心腦血管疾病，如冠心病、心肌梗死、高血壓、腦卒中的共同病理基礎(chǔ)是血管病變，是由于血管功能及結(jié)構(gòu)異常導(dǎo)致的血管病理性改變[28]。血管穩(wěn)態(tài)失衡與血管重構(gòu)是血管病變的關(guān)鍵。心腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展主要與遺傳、生活習(xí)慣等因素有關(guān)，近年來的研究證實，氣象條件的異常變化是導(dǎo)致心腦血管疾病發(fā)生或加重的重要因素之一。如動脈粥樣硬化、高血壓、腦卒中、糖尿病和脂代謝異常等心腦血管疾病，都是環(huán)境因素與遺傳因素相互作用所引起的。

國內(nèi)也做了一些氣象條件對心腦血管病影響的機制研究。經(jīng)過模擬實驗發(fā)現(xiàn)冷空氣使血管緊張素Ⅱ升高，對心血管疾病產(chǎn)生影響；隨著溫度下降，血管緊張素Ⅱ升高，溫度越低對其產(chǎn)生影響越大[29]。病例對照分析發(fā)現(xiàn)冷空氣活動對心腦血管系統(tǒng)造成影響，可能是冷空氣活動造成血管內(nèi)皮素Ⅰ變化導(dǎo)致[30]；冷空氣活動對心腦血管病人的血管內(nèi)皮素、肌紅蛋白、肌鈣蛋白的影響比健康人明顯，可能因為病人對冷空氣活動產(chǎn)生的特殊天氣較敏感；病人在接觸冷空氣后這幾種生化指標(biāo)在短時間內(nèi)發(fā)生變化，容易加重心腦血管疾病病情和發(fā)生意外。張書余等[7，31]先后模擬寒潮及熱浪分別研究對高血壓及冠心病的影響，發(fā)現(xiàn)寒潮天氣影響可使動物及人類交感神經(jīng)興奮，致使腎上腺素增加，心跳加速，血液黏滯度升高，血管擴張反應(yīng)減弱等，導(dǎo)致外周阻力增加并最終引起血壓升高；同時血管緊張素Ⅱ升高，使全身微動脈收縮，引起血壓升高。而熱浪天氣可導(dǎo)致冠心病小鼠心肌組織超氧化物歧化酶(SOD)活性明顯下降，而一氧化氮(NO)、熱休克蛋白60(HSP60)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、可溶性細(xì)胞間黏附分子(sICAM-1)和缺氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)的含量增加。HSP60的增加活化免疫細(xì)胞，誘導(dǎo)分泌大量sICAM-1、TNF-α等炎性細(xì)胞因子，激活體內(nèi)炎癥系統(tǒng)，破壞冠狀血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)，增高血管內(nèi)膜通透性；心肌組織SOD活性下降，使氧化血液中的脂蛋白加劇，加速膽固醇在血管內(nèi)壁上的沉積，形成動脈粥樣硬化；從而誘導(dǎo)sICAM-1、血栓素等血管活性物增加，促使血栓的形成；抑制脂蛋白酯酶活性，誘導(dǎo)脂質(zhì)浸潤血管內(nèi)膜，形成動脈硬化斑塊，同時控制巨噬細(xì)胞的膽固醇代謝，利于脂質(zhì)物質(zhì)沉積于血管壁而增加冠脈疾病風(fēng)險。

氣象因素對心腦血管病的影響機制可歸結(jié)為外界環(huán)境急劇刺激人體自主神經(jīng)，使血管收縮、心排血量增加，引起高血壓或血小板聚集，導(dǎo)致心腦血管疾病發(fā)生或者惡化。身體中的激素在氣溫、氣壓急劇變化時兒茶酚胺分泌增多，造成血小板聚集，易形成血栓，如果動脈血管已發(fā)生變脆、變細(xì)等病變，則極易發(fā)生腦出血或腦梗死[13]。而濕度的極端變化也易誘發(fā)心腦血管病，尤其是老年病人，大霧天氣時空氣濕度大，氣溫相對較低，大氣中的水汽吸收人體的熱輻射，人們會感到陰冷，而老年人的體溫調(diào)節(jié)功能較差，受冷刺激后，引起高級神經(jīng)中樞功能失調(diào)，使細(xì)小動脈痙攣，心排血量增加，引起血壓升高，進而誘發(fā)心腦血管疾病[18]。

研究氣象條件對心腦血管疾病的影響，對預(yù)防心腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展具有重要價值。氣溫、氣壓、濕度等處于極度狀態(tài)或發(fā)生突變時，神經(jīng)體液方面的適應(yīng)調(diào)節(jié)會使原有心腦血管疾病的病人發(fā)生急性事件的概率顯著增加；同時心腦血管疾病高危人群的發(fā)病率也會明顯上升。因此，應(yīng)及時提醒心腦血管疾病病人和高危人群注意天氣變化，夏季注意防暑降溫，寒冷季節(jié)或氣溫驟降注意防寒保暖，盡量避免外在天氣因素對疾病產(chǎn)生不利影響。

3 存在問題

大多數(shù)氣象因素與心腦血管疾病相關(guān)性研究都存在地域限制，所以對不同地區(qū)的氣象服務(wù)存在局限性，應(yīng)用于公眾氣象服務(wù)至少需要進行本地化。

應(yīng)用的醫(yī)學(xué)資料不具有代表性，有的僅局限某地區(qū)、某個醫(yī)院、某段時間的門診人數(shù)，選取病例或研究對象標(biāo)準(zhǔn)不同，研究存在局限，使得氣象資料和醫(yī)學(xué)資料的相關(guān)性受到一定影響。

缺少與醫(yī)療機構(gòu)的合作研究，氣象學(xué)與醫(yī)學(xué)雖然都屬于自然學(xué)科，有其共通性，但氣象環(huán)境對疾病的影響研究是一門交叉學(xué)科，需要氣象學(xué)者與醫(yī)學(xué)者共同合作，才能在根本上有所進展，否則研究結(jié)果不過是一家之言，存在學(xué)科的局限性，最后難以應(yīng)用于實際公眾服務(wù)。

缺乏學(xué)科交叉及邊緣性人才，臨床醫(yī)生在臨床中會發(fā)現(xiàn)，季節(jié)變換及天氣驟變時，一些疾病就診人數(shù)會明顯增多，但往往很難找到其內(nèi)在聯(lián)系。氣象與醫(yī)學(xué)這兩個完全不同的學(xué)科，都直接影響著的人們?nèi)粘Ｉ?，但是氣象與醫(yī)學(xué)實際又是兩個跨度較大的專業(yè)領(lǐng)域，其融合發(fā)展需要同時具有相關(guān)知識的人才不斷努力。

4 結(jié) 語

當(dāng)今對健康及生存條件尤為關(guān)注，天氣變化對人類的健康影響，受到越來越多的重視，雖然有很多氣象條件對心腦血管疾病影響的研究，但由于大多存在資料來源局限、地域限制等問題，研究顯得捉襟見肘，得出的結(jié)果也有差異。目前我國尚沒有選取資料和研究方法的統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)氣象環(huán)境及人體健康的相關(guān)研究還處于初級階段，成果不豐富，所以還有待進一步從方法、資料及地域差別上深入研究。

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