综述:气温高低与心血管疾病风险

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Atherosclerosis 4.9

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  这篇综述聚焦气温与心血管疾病(CVD)的关联。阐述了极端气温对心血管系统的影响,分析其背后的生理病理机制,探讨个体易感性、地区脆弱性等因素,强调需采取措施保护易感人群,为临床和预防提供重要参考。

  

引言


天气时刻影响着人类,其变化需要人体不断进行生理适应。气候变化带来诸多极端天气事件,全球气温持续上升,温度分布改变,热带地区温度变率增加,这使得气候变化的影响在全球分布不均。

心血管疾病(CVD)的发生发展与遗传、生活方式等因素相关,而环境应激源也可诱发其急性发作。极端寒冷和炎热均会增加心血管疾病风险,非适宜温度已成为重要的死亡风险因素。本文旨在总结气温对心血管疾病的影响,探讨其潜在的病理生理机制。

相关气象参数


在研究气温对健康影响时,温度指标(如平均、最低、最高温度)是评估暴露水平的基础,温度变异性指标则用于衡量温度波动对生理应激的影响。热浪和寒潮是指气温连续多日超出特定阈值或百分位数的情况,不同地区和研究对其定义有所差异。此外,还有多种综合考虑不同因素的温度指标,如表观温度、湿球黑球温度(WBGT)等。

寒冷对 CVD 发病率和死亡率的影响


  1. 缺血性心脏病:大量研究表明,短期暴露于低温与心肌梗死(MI)相关,全球多个地区均有相关证据。例如,在 Multi - Country Multi - City Collaborative Network(MCC)的研究中,极端寒冷(温度第 1 百分位数)与缺血性心脏病死亡率显著增加相关,相对风险(RR)为 1.33(95% 置信区间 [CI]:1.26 - 1.41) 。但不同研究结果存在差异,且低温对缺血性心脏病长期影响的研究较少。
  2. 心力衰竭:低温与心力衰竭(HF)发病率和死亡率的关系相对研究较少,但已有证据显示,低温暴露会显著影响 HF 相关健康结局。如 MCC 的研究表明,极端寒冷与 HF 死亡率的 RR 为 1.37(95% CI:1.28 - 1.47) 。不过,现有研究存在局限性,需更多综合研究加以确认。
  3. 中风:先前研究表明,低温与中风风险增加显著相关。有研究指出,极端寒冷会导致缺血性和出血性中风的额外死亡。不同的荟萃分析结果虽有差异,但多数支持低温会增加中风发病率和死亡率的观点,且部分人群(如体重指数 < 25kg/m2或高血糖者)可能更易受影响。
  4. 心律失常:低温与心律失常的关系较为复杂,不同研究结果不一致。MCC 的全球研究发现,极端寒冷暴露与心律失常相关死亡率增加有关,RR 为 1.19(95% CI:1.07 - 1.33) 。在一些地区的研究中,也发现低温与不同类型心律失常风险增加相关,但以色列的一项研究却未发现低温与房颤住院之间的显著关联。

对寒冷暴露的生理和病理反应


  1. 需求性缺血和 2 型心肌梗死:寒冷暴露会激活交感神经系统和肾素 - 血管紧张素系统,导致血管收缩。外周动脉收缩使心脏后负荷增加,心脏氧需求上升,同时冠状动脉收缩也会加剧心脏氧供需失衡,引发心绞痛症状。此外,外周血管收缩还会使血液回流至身体中心,增加心脏前负荷,进一步加重心脏负担,可能导致需求性缺血和 2 型心肌梗死。
  2. 血栓形成和炎症刺激与 1 型心肌梗死:核心体温下降会促进胆固醇结晶在动脉粥样硬化斑块中沉积,增加斑块破裂风险,引发 1 型心肌梗死。同时,寒冷导致的肌肉紧张增加、排尿增多可能引起脱水,使血液浓缩、黏稠度增加,形成促血栓环境,与交感神经激活、血压升高等因素共同作用,导致动脉粥样硬化斑块不稳定和 1 型心肌梗死。

炎热对 CVD 发病率和死亡率的影响


  1. 中风:炎热与缺血性中风的关系研究较多,但结果存在差异。部分研究表明,极端炎热(温度在第 99 百分位数)会增加缺血性中风死亡率,RR 为 1.13(95% CI:1.06 - 1.20) ,而另一些研究则得出相反结论。
  2. 心肌梗死:多项研究显示,炎热暴露会增加心肌梗死风险。例如,有研究发现,在炎热天气下,温度每升高 1℃,心肌梗死住院率增加 0.6% - 12% ,热浪期间心肌梗死死亡率也会上升(RR:1.639;95% CI:1.087 - 2.470)。
  3. 其他心血管结局:研究发现,炎热与心力衰竭、高血压、低血压、心律失常等心血管结局存在关联。但目前研究存在局限性,如对除中风、心肌梗死和一般心血管疾病死亡率和发病率外的研究较少,且热浪和高温的定义存在差异。

对炎热暴露的生理和病理反应


炎热暴露时,人体会通过外周血管扩张和增加汗液分泌来降低核心体温。然而,对于患有心血管疾病或正在接受药物治疗的易感个体,这些适应机制可能会被破坏,引发恶性循环。外周血管扩张导致血液重新分布,减少心脏充盈压力和每搏输出量,心脏通过增加心率和收缩力来补偿,增加心脏氧需求,可能导致心肌缺血、2 型心肌梗死和心源性休克。汗液分泌导致的液体流失若未得到补充,会减少血管内血容量,进一步降低每搏输出量,加重心脏负担,还可能引发肾损伤、内毒素血症等严重后果。此外,炎热还可能引发局部和全身炎症反应、增加血液黏稠度,促进血栓形成,增加 1 型心肌梗死风险,但对老年人的相关研究较少。

个体易感性和地区脆弱性因素


极端温度对心血管健康的影响因个体和地区因素而异。老年人由于体温调节能力下降和合并症较多,对极端温度更为敏感。性别对温度相关心血管疾病易感性的影响存在差异,不同研究结果不一致。患有心肺疾病、糖尿病、精神健康障碍等基础疾病的个体,以及正在服用某些心血管药物(如 β - 阻滞剂、利尿剂)的人群,其对极端温度的调节能力受损,心血管疾病风险增加。

种族 / 民族和社会经济地位也会影响个体对极端温度的易感性。少数族裔和社会经济地位较低的人群,由于医疗资源有限、心血管疾病风险因素较多、适应极端温度的能力较弱,在炎热和寒冷暴露时心血管疾病风险更高。户外体力劳动者,尤其是难民和移民,也属于易受热应激影响的人群。

从地区层面来看,热带气候、低中收入国家的人群,以及城市化程度高、空气污染严重、绿地有限的地区,高温与心血管疾病死亡率的关联更强。城市热岛效应会加剧极端温度暴露,而当地的基础设施(如医疗保健和冷却中心的可及性)对增强社区抵御温度相关心血管疾病风险的能力至关重要。暴露组概念涵盖了影响健康的多种因素,包括一般外部环境和特定外部环境因素,有助于更全面地理解多因素对健康的影响。

炎热暴露与药物治疗的相互作用


炎热与药物通过两种机制相互作用。一方面,炎热可改变药物的起效时间和作用持续时间。例如,炎热导致的脱水会影响肾脏功能,使经肾排泄的药物相对过量;外周血管扩张会加快皮下注射药物(如胰岛素)的起效速度,增加低血糖风险;炎热还会增强降压或抗心绞痛药物的作用,可能导致高血压或心力衰竭患者低血压。另一方面,某些药物(如 β - 阻滞剂)会干扰人体对炎热的生理适应机制。β - 阻滞剂会减少外周血管扩张,降低散热能力,增加中暑风险,还与奥格斯堡地区人群在服用 β - 阻滞剂时热相关非致命性心肌梗死发生率增加有关。

气温与空气污染的交互作用


空气污染是全球心血管疾病发病率和死亡率的主要环境风险因素,其中细颗粒物(PM2.5)可引发或加重多种心血管疾病。气候变化与空气质量密切相关,例如黑碳可吸收太阳和红外线,具有升温作用,而气候变化会影响大气过程,进而影响空气污染。高温和强太阳辐射会促进臭氧形成,森林火灾会增加 PM 浓度。

过去十年,关于气温与空气污染对心血管健康潜在交互作用的研究逐渐增多。多数研究表明,高温会增强 PM 和臭氧对心血管疾病死亡率的影响。例如,MCC 在 482 个城市的研究发现,空气污染(包括 PM 和臭氧)会加剧炎热对心血管疾病和呼吸系统疾病死亡率的影响。美国的一项研究也显示,极端高温和高 PM2.5浓度同时存在时,心血管疾病死亡率的增加幅度高于两者单独作用之和。然而,关于气温和空气污染物对住院率或其他发病率终点的联合作用或效应修饰的研究较少,且结果不一致,对慢性暴露的交互作用研究也有待加强。

结论


本文全面综述了非适宜温度对心血管健康的影响,尤其是对动脉粥样硬化患者的影响更为显著。不同人群对天气和气候的反应存在差异,患有潜在风险因素(如血脂异常、糖尿病)或已患心血管疾病的人群更为敏感,这对卫生系统提出了多方面的挑战。

寒冷和炎热暴露均会增加心血管疾病急性发作的风险,其背后涉及神经内分泌应激反应、炎症和血栓形成等多种生物学机制。因此,了解非适宜温度对心血管系统的影响以及温度与心血管药物的相互作用,对于优化临床护理路径、指导患者预防行为至关重要。

在临床和医疗设施中实施与温度相关的健康保护措施,并通过卫生专业人员(如心脏病专家、护理人员和药剂师)执行,对于保护易感人群免受非适宜温度的不利影响至关重要。同时,应将相关研究证据纳入健康传播策略,根据不同受众定制信息,确保信息有效传播给各相关方,加强研究人员与决策者、公共卫生当局及相关服务提供者的合作,共同应对非适宜温度与心血管疾病的问题。

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