極端溫度和急性心肌梗死相關性的研究進展

廉　慧(綜述),范中杰(審校)

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院心內科,北京 100730)

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極端溫度和急性心肌梗死相關性的研究進展

廉慧△(綜述),范中杰※(審校)

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院心內科,北京 100730)

摘要：國內外近年來的最新研究發現，環境溫度與人類心血管疾病發病和死亡的關系密不可分。歐美流行病學研究開展較早，提示極寒和極熱的天氣均能增加急性心肌梗死的發病率和病死率。亞洲地區(包括中國)的研究印證了歐美結論。高齡、女性及西班牙人種發病的可能性更大。極端外界溫度可改變交感神經的興奮性，促進激素分泌，改變血液中成分的濃度，從而導致粥樣斑塊破裂、脫落致使心肌梗死出現。

關鍵詞：心肌梗死；環境溫度；熱浪；寒潮

目前，在歐美等發達國家心血管病的發病率、病死率雖逐年下降，但仍是威脅人類健康的主要原因[1]。而《中國心血管病報告2013概要》也指出[2]：2013年，我國心血管病患病人數為2.9億。同年因心血管病死亡的人數約為350萬人，占全年總死亡人數的41%[2]。除了已公認的危險因素外，近年來研究表明氣象因素(氣溫、大氣壓、空氣濕度、風速等)與心血管病也具有相關性[3-4]。目前，受到關注較多的氣象因素是氣溫。大量研究表明，氣溫與心血管病發病率或病死率之間存在“U”“V”或“J”型關系[5-9]。為了使人群深入認識氣象問題對健康影響的嚴重性，現對氣溫和急性心肌梗死的關系進行綜述，總結氣象因素變化與心血管發病的相關性，闡述其中的病理生理機制，并提出應對策略。

1溫度影響心肌梗死的流行病學

1.1病死率研究急性心肌梗死是心血管系統較為致命的危急重癥，且其癥狀明顯，病程進展迅速，為大眾所熟知。因此，一旦發生或懷疑發生心肌梗死，患者將及時就診或由家屬送往醫院，并通過各級醫院的綠色通道迅速收入院。因此，急性心肌梗死常常作為心血管研究的終點事件。美國開展相關研究的時間較早，1989～2000年針對美國50城市6 513 330例死亡資料的研究顯示，在極寒和極熱天氣下總病死率分別增加1.59% (95%CI0.56%～2.63%)和5.74% (95%CI3.38%～8.15%)；極寒影響更明顯，在極寒溫度下，急性心肌梗死增加3.90% (95%CI0.18%～7.76%)，心搏驟停增加16.2% (95%CI5.12%～28.4%)[10]。1987～2000年，美國另一項納入107個城市社區的研究的結果與以上結果相似[11]。另一項1985～1994年在美國進行的注冊研究，納入了257 000例25～64歲的男性，分析環境溫度和氣壓對急性心肌梗死病死率的影響。該研究發現，隨訪期間共發生3616例死亡事件，事件率隨溫度降低而升高，兩者大致呈線性關系。溫度每下降10 ℃，急性心肌梗死死亡事件增加13%[12]。

在歐洲，很早就有溫度健康的相關性研究。1996～2003年在法國9市進行的11 309 535例的研究中發現，2003年法國熱浪事件中，人群死亡率有顯著增加。在巴黎，熱浪導致的死亡的相對危險度(RR)為5.00(95%CI4.62～5.40)，在熱浪天氣持續的僅僅15 d內，額外死亡的人數就達3 096人，日均因溫度增加而導致的額外死亡人數達200人以上[13]。在德國巴伐利亞地區2 426 539例的研究中發現，極寒和極熱均可導致心血管病的病死率增加[14]。

亞洲地區近年來開始關注氣象因素對人群健康的影響，也開展了一些人群研究。其中較大規模的是1972～2010年進行的針對中日韓15個高收入地區超過1.5億人的研究。結果顯示，不管嚴寒還是炎熱，其對心臟病死亡的影響較其他氣象因素大。其中寒冷季節的效應更為顯著，將研究時段的溫度按照大小排序，選取第1至第10百分位數的溫度，并獲取相應的死亡人數，進行時間序列研究。從所有15個地區的結果綜合來看，研究時段內，溫度每下降3.9 ℃，總死亡可增加1.92%(95%CI1.38%～2.47%)[15]。在發達國家的帶領下，中國作為世界人口大國和心血管病高發的國家之一，近年也逐漸開始關注氣象因素與心血管病之間的相關性。Ma等[16]2006～2011年在中國66個人口>20 000的地區進行熱浪與死亡的相關性研究，結果顯示熱浪天氣可導致心血管病病死率增加7.7%(95%CI4.7%～10.7%)。嚴寒對于心血管死亡的影響更大，中國進行的另一23 000例的隊列研究提示，冬天較夏天相比，心血管病死率增加41%(95%CI21%～63%)[17]。

1.2發病率研究針對發病率的研究與病死率相比較少。近期的一項納入了北美及歐洲19個研究的系統綜述[3]提供了一些證據。對在冬季進行的8個研究的薈萃分析結果提示心肌梗死的發病率在寒冷的環境下顯著升高，而7個針對酷暑的研究結果提示,炎熱天氣下，心肌梗死的發生率增加7%～ 40%。近期韓國一項納入了16個城市62家綜合醫院的相關研究提示，在極寒的條件下RR1.02～1.30，極熱時RR1.01～1.05[18]。中國針對心肌梗死發病和溫度的研究更是少之又少，且研究規模較小，近期在貴州進行的研究[19]顯示，溫度在10 ℃以下時，每下降1 ℃，心血管病就診率增加7%，這一結果與之前歐美大部分研究的結果不同，沒有得到“U”型曲線的關系，可能與研究的城市的平均溫度、研究人群和其他氣象因素的影響相關。

1.3亞組分析針對性別、年齡、種族等分組繼續探尋研究穩定性，尋找易患人群的研究逐漸涌現了出來。亞洲15市[15]及中國66區縣[16]的大規模流行病學研究均證實了年齡>75歲人群發病的高風險，可能的原因為該人群血管壁脆性增加，舒縮能力下降，神經調節功能減退，一旦受到冷暖氣流的刺激，易引起血流動力學改變，促成心腦卒中的發生[20]，一些研究證實了這一觀點[21-22]。但同樣也有研究[23]得到相反的結論，可能為低齡人群暴露在極端溫度下的可能性更大且老年人針對心臟基礎病的治療更加及時充分。針對性別而言，由于激素及溫度調節的差別[24-25]，女性更易受到溫度變化的影響。流行病學也證實了這一點[26-27]。一篇研究針對人種進行的亞組分析[23]，提示了西班牙人、亞洲人及黑種人與白種人相比更易患腦卒中，可能與人種間針對極端天氣的防御措施的不同，同時急診室的數量在個人中之間有較大差別有關[28]。

2溫度影響心肌梗死的發病機制

2.1寒冷刺激溫度變化可影響心肌梗死的發生，研究顯示寒冷的天氣可增加心肌梗死的發生[29]?？赡艿臋C制如下。

2.1.1激素分泌增加在寒冷的天氣下，腎上腺素和甲狀腺激素分泌增多，人體的代謝加快，產熱增多，血流溫度及斑塊局部溫度會升高。腎上腺素分泌還會引起心臟做功增加，血壓升高、心率加快、左心室舒張末壓升高，心率、心排血量增加[30]，從而增加心肌耗氧量、降低缺血閾值[12]。而且，還會誘發陣發性心房顫動的出現[31]。不穩定斑塊在血流動力學改變的情況下，極易破裂、脫落，導致急性心肌梗死的發生。

2.1.2炎癥反應增強血液中某些成分如血脂、血糖、血液中纖維蛋白原濃度等，也與溫度的改變呈負相關。這些成分可造成動脈內膜的損傷及炎癥反應，膽固醇沉積于內膜下層，引起血管壁脂肪透明變性，進一步纖維增生，動脈變硬，管壁增厚，血小板、纖維素及血液中其他有形成分附著于受損粗糙的內膜上，形成動脈管壁血栓，致使動脈管腔狹窄，當近心端粥樣硬化斑塊由于各種原因導致脫落時，隨血流游走到狹窄的遠端就容易造成梗死事件的發生[32]。纖維蛋白原現如今被認為是缺血性心臟病的預測因素[33]。在溫度較低的冬季可導致心臟事件的發生。

2.1.3自主神經功能異常劇烈變化的天氣容易引起血管的舒縮障礙，誘發冠狀動脈痙攣而導致急性冠狀動脈供血不足甚至心肌梗死[34-35]。遇寒冷刺激收縮后的心血管，其側支循環供血減少，側支循環建立及開放的情況受到影響，當血栓形成時，側支循環不能有效發揮其保護作用[36]，容易形成梗死病灶。

2.2熱刺激而在“U”型曲線的另一端，極熱的溫度也可導致心肌梗死的發生?？赡艿脑蚴窃谘谉岬南奶?，外周血管舒張，首先可導致血壓下降，但持續的高溫可導致外周血液循環加快、散熱增加。隨著大量汗液(水分)的流失，血液濃縮及電解質紊亂隨即出現，有效循環血量下降，導致了冠狀動脈供血不足，心肌梗死由此發生[37]。微循環毛細血管床開放進一步加劇有效血容量的不足，導致血液淤滯，血流緩慢，啟動血栓-栓塞機制，導致梗死的發生[38]。

3極端溫度的嚴重性及預防

熱浪及寒潮作為極端溫度的特殊事件，為國家造成了極其嚴重的經濟損失。以2008年春運期間的連續持續寒潮過程為例：2008年1月10日以來，我國南方大部分地區和西北地區東部出現了歷史上罕見的低溫、雨雪冰凍災害性極端天氣，來勢兇猛，持續時間長，影響范圍大；貴州、湖南、湖北、江西、安徽、廣西、江蘇、浙江、陜西等18個省(區、市)不同程度受災，因災直接經濟損失高達538億元[39]。

研究表明，暖氣及空調[40]的調節在很大程度上可以減少人群的心血管發病和死亡。我國各地可根據流行病學的研究結果制定溫度對心血管病發病的黃色、紅色預警線，當溫度可能導致發病或死亡增加時，給廣大民眾以提示。在流行病學研究中，Chao等[41]發現，缺乏有效的氣象預警系統可使急性心肌梗死的死的死亡增加1.23%(95%CI0.02%～1.92%)。根據預警減少室外活動，不僅可減少個人疾病痛苦，也可減少政府的經濟損失。

此外，心血管病患者應注意合理飲食，戒煙，適度的體育鍛煉，控制體質量，嚴格控制血壓、血脂、血糖等冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的危險因素，根據病情合理用藥，減少心腦血管病的發病基礎，從而有效預防急性心肌梗死的發生。

4未來研究的展望

雖然針對溫度和心血管病的研究受到越來越多的關注，開展的國家也越來越多，但現有研究仍存在如下問題有待進一步探討：

首先，目前對大規模人群的發病研究尚少，中國國內更是少之又少。仍需聯合政府部門進行更多、更大規模的研究。目前國內需創建溫度對心肌梗死的預警系統，預報病警示溫度的變化和持續時間，更好地為人群服務。其次，亞組中針對種族的研究少見，針對吸煙狀態、基礎病(高血壓、脂代謝異常、糖尿病、肥胖等)，治療情況的亞組分析少見。以高血壓患者為例，低鹽低脂飲食，適量運動，減輕體質量及降壓藥物的服用可明顯降低心血管事件發生的風險，影響研究結果。如果有條件，可開展相關工作。另外，目前的流行病學研究溫度的暴露并非個體化暴露，可建立土地回歸利用模型等模擬個體化暴露，這樣會更大程度地調整人群室內外活動造成的研究誤差。再次，溫度的衡量尺度不同，在不同文獻中分別使用日均溫度、日最大溫度、日最小溫度、日溫差、表觀溫度(為人的感覺溫度，綜合日均溫度、相對濕度、氣壓、風速)。其中最常使用的為日均溫度，但其他指標和日均溫度的比較研究少見，孰優孰劣有待統計學的證據的進一步驗證，尤其是表觀溫度及日均溫度的比較研究少見。最后，雖然現在公認的混雜因素為流感和空氣污染，但在統計過程中尚存在潛在的未被發覺的混雜，如緯度、氣候狀態均可能導致研究結果的偏倚。故今后的研究應盡量獲取相關數據并進行混雜因素的調整和潛在混雜因素的進一步發掘。

5結語

心血管病、急性心肌梗死給政府及個人均造成極其嚴重的負擔。目前的預防方面除應注意控制已知危險因素外，以溫度為代表的氣象因素及環境因素也逐漸走進了大眾的視野。目前認為,極端外界溫度可改變交感神經的興奮性，促進激素分泌，改變血液中成分的濃度導致粥樣斑塊破裂、脫落致使心肌梗死出現。在上述機制的參與下，極端溫度持續時間的延長對心肌梗死的發病更有嚴重的影響。通過人群流行病學的分析，指導政府部門建立黃色及紅色預警水平，并在預警溫度發生時減少室外活動可以有效減少極端溫度所導致的心肌梗死的發生。心肌梗死只是心血管病的一個細小分支，今后可以在心血管病的其他領域有更大進展。

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The Relationship of Extreme Temperature and Acute Myocardial InfarctionLIANHui,FANZhong-jie. (DepartmentofCardiology,ChineseAcademyofMedicalSciences/PekingUnionMedicalCollege/PekingUnionMedicalCollegeHospital,Beijing100730,China)

Abstract:The recent study reveals a strong relationship between ambient temperature and cardiovascular disease. Epidemiological studies carried out earlier in Europe and America suggested arctic and extremely hot weather can increase morbidity and mortality in patients with acute myocardial infarction.Research from Asia(including China) confirms the conclusions in Europe and America. Senior citizens, women and Hispanics are more vulnerable.Extreme ambient temperature can stimulate the excitatory of sympathetic nerve system,promote the secretion of hormones,change the concentration of the blood component,thus lead to plaque rupture and shedding, resulting in myocardial infarction.

Key words:Myocardial infarction; Ambient temperature; Heat waves; Cold spells

收稿日期：2015-04-07修回日期：2015-05-22編輯：相丹峰

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.18.029

中圖分類號:R544.1

文獻標識碼：A

文章編號：1006-2084(2015)18-3342-04