综述:气候变化对人类健康的多方面影响:一篇叙述性综述
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时间:2025年10月06日
来源:Frontiers in Climate 4.1
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本综述系统阐述了气候变化通过极端温度、空气污染、传染病传播等途径对人类心血管、呼吸及精神健康造成的多重威胁,特别强调了PM2.5、臭氧(O3)等污染物与热应激(heat stress)的协同危害,并指出脆弱人群(如老年人、低收入群体)面临更高风险。作者呼吁通过减排(如医疗系统低碳化)和适应性策略(如早期预警系统)构建健康韧性。
引言
气候变化正通过直接和间接机制全面影响人类健康。直接效应包括极端天气事件频率增加,如热浪、干旱和暴雨;间接效应则涉及病媒传播疾病扩散、空气质量恶化、粮食安全威胁及心理健康问题。研究表明,2015-2018年间马德里极端热浪期间急性心血管事件风险上升15.3%,而全球每年约4000人因野火PM2.5暴露过早死亡。
直接健康影响
极端热与心血管疾病
高温通过激活交感神经系统和增加心脏负荷引发心血管事件。温度每升高1°C,心血管死亡率上升2.1%,其中卒中和冠心病最为显著。病理机制涉及血液黏度增加、炎症因子(如TNF-α、IL-1β)释放及肠道屏障损伤导致的全身性炎症反应。老年人因体温调节能力下降和药物代谢变化更易受损。
热射病与分子机制
核心体温超过40°C时可能引发热射病,其特征是器官损伤和凝血功能障碍。分子研究表明,热应激激活NF-κB和AP-1信号通路,促进ROS生成和细胞坏死。动物模型中观察到心肌坏死和血管脂肪沉积,而抗氧化剂(如N-乙酰半胱氨酸)可缓解内皮糖萼损伤。
极端寒冷
寒冷环境增加心脏工作负荷,尤其对冠心病患者。温度每下降1°C,心血管死亡率上升1.6%,其中动脉瘤和冠心病风险最高。希腊研究显示,寒冷对女性的危害更显著。
风暴、洪水与野火
洪水导致溺水、伤害和水源性疾病传播(如登革热、皮炎)。全球研究显示洪水暴露后60天内死亡风险持续升高。野火PM2.5导致美国年均4000例过早死亡,且低收入国家暴露水平更高。
间接健康影响
病媒传播疾病
气候变暖促进蚊媒疾病传播。疟疾病例在东非山区因温度上升而非线性增长,每日温度波动显著影响寄生虫发育周期。登革热传播与降水、湿度正相关,台风通过创造蚊虫繁殖点加剧疫情。
水媒与食源性疾病
水温升高助长弧菌(如霍乱弧菌)繁殖,强降雨事件进一步污染水源。沙门氏菌在高温环境中增殖加速,美国与欧洲数据均显示温度与感染率正相关。
空气质量
气候变暖加剧地表臭氧(O3)形成,导致呼吸系统死亡率上升。花粉季节延长与雷暴结合加重过敏和哮喘症状。PM10-2.5和NO2暴露增加老年人行动障碍风险。
紫外线辐射
臭氧层损耗增加紫外线暴露,引发皮肤癌(如黑色素瘤)和眼部疾病(如白内障、黄斑变性)。短期暴露导致皮肤红斑,长期则加速光老化。
营养不良
气候变暖减少农作物和渔业产量,全球食物人均可用量预计2050年下降3.2%。巴西研究显示温度每升1°C,营养不良住院率增加2.5%,儿童与青少年最易受影响。
精神压力
极端天气事件与抑郁、焦虑和PTSD风险显著相关。洪水深度与缺乏预警系统加剧心理创伤,热浪则与情绪障碍和精神病住院率上升相关。
健康保护策略
减缓措施:医疗系统减排
通过优化处方(如SGLT2抑制剂恩格列净减少心衰住院)、推广远程医疗(降低患者交通碳排放)及使用可持续医疗器械(如可重复使用吸入器),医疗系统可显著降低碳足迹。预防性措施如结直肠癌筛查和低碳饮食(减少红肉摄入)兼具健康与环境效益。
减缓措施:城市与生活方式改造
城市热岛效应可通过冷却材料、绿蓝基础设施(如树木、水体)缓解。出行方式转变(如骑行替代驾车)和饮食调整(植物基饮食减少49%温室气体排放)是关键个人减排途径。
适应措施:早期预警与监测
热健康预警系统(HHWWS)和洪水风险建筑分级(如韩国PPS25系统)提升社区韧性。自动花粉监测和CRISPR-Cas生物传感器助力传染病预测,而可穿戴设备(如汗液传感器)实时预警热应激反应。
适应措施:健康生活方式
植物基饮食降低炎症和心血管风险,规律运动增强热适应性。功能性食品(如发酵植物提取物)和营养化学预防(如白藜芦醇抑制前列腺癌进展)提供新型健康防护路径。
结论
气候变化通过多元途径威胁人类健康,亟需跨学科合作推动减排与适应并重的策略。公共健康系统需整合监测技术、社区干预和政策创新,以构建气候韧性社会。未来研究需聚焦健康公平性、长期暴露效应及措施有效性评估,为全球应对提供证据支持。
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