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氣候變化背景下溫度對人體健康影響研究進展

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年05月29日 13:02

在全球氣候變化背景下,氣象災(zāi)害已經(jīng)成為制約人類生存環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素[1],氣象災(zāi)害對環(huán)境造成一定破壞,也會影響人體健康。有學(xué)者指出城市極端氣象災(zāi)害呈現(xiàn)加速發(fā)展態(tài)勢[2]。全球氣候變化導(dǎo)致極端氣象事件發(fā)生頻率和概率呈現(xiàn)增加態(tài)勢,極溫(高溫和低溫)氣象事件和由此造成對人體健康的不良影響將會更多。隨著中國城市化進程中人口的迅速聚集和下墊面的快速變化,加之中國城市人口老齡化、流動差異化導(dǎo)致城市居民(包括市民和流動人口),對高溫?zé)崂撕偷蜏睾钡拿舾腥巳涸黾?,溫度氣象因子引起的城市居民身體健康問題己經(jīng)成為學(xué)術(shù)界研究的一個重要領(lǐng)域。本研究對溫度影響人體健康研究進展綜述如下。 1 國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)分析

公元前350年,古希臘哲學(xué)家亞里士多德在Meteorologica一書中就開始思辨氣象與環(huán)境的某些關(guān)系。18世紀(jì)荷蘭醫(yī)學(xué)與氣象學(xué)會的成立是一個里程牌[3],對氣象與醫(yī)學(xué)開始研究。19世紀(jì)丹麥開創(chuàng)性地開展了醫(yī)療氣象學(xué)有關(guān)研究[4],英國愛丁堡皇家學(xué)院進行了氣象影響死亡率的研究[5],此外一些專業(yè)雜志的出版,極大推動了氣象與健康研究。國際生物氣象學(xué)會的建立使得國際氣象與健康研究開始走向建制化。 1.1 溫度因子對健康影響研究蓬勃興起 1.1.1 高溫?zé)崂藢θ梭w健康的影響研究廣泛

高溫?zé)崂伺c人群死亡的研究始于20世紀(jì)上半葉。最近40年,全球極端高溫?zé)崂水a(chǎn)生的氣象災(zāi)害對居民死亡率的貢獻呈現(xiàn)增加趨勢[6]。如2003年,熱浪異常猛烈,法國僅8月份的20 d內(nèi),因熱浪引起的死亡人數(shù)就達15 000人[7]。同年熱浪也襲擊了歐洲其他很多地方,如意大利、西班牙、葡萄牙、英國等,據(jù)不完全統(tǒng)計,這些國家因熱浪直接致死人數(shù)均在1 000~25 000人[8]。越來越多的證據(jù)表明高溫?zé)崂艘呀?jīng)成為影響居民健康最為重要的氣象災(zāi)害類型之一[9]。 1.1.2 低溫寒潮對健康的影響研究逐漸增多

英國學(xué)者對1986—1996年>65歲死亡的100余萬人群研究發(fā)現(xiàn),所有疾病分類中65歲以上人群的冬季死亡率顯著上升,在冬季日平均氣溫每下降1 ℃,死亡比率增加1.5%[10]。這些死亡的大多由缺血性心臟病引起,而且多數(shù)死亡在暴露于低溫中數(shù)小時或其后1~3 d發(fā)生。由于氣候變化導(dǎo)致極端低溫不斷出現(xiàn),低溫寒潮對健康的影響研究逐漸與高溫對健康影響的研究一樣受到重視。冬季引起的健康和死亡中,心腦血管健康問題尤其突出。 1.1.3 溫度因子對心腦血管健康影響日益突出

多項研究結(jié)果顯示,高溫和低溫均可對心腦血管疾病死亡產(chǎn)生影響[11]。Varty[12]研究表明氣象要素的變化對心腦血管疾病有著重要的影響。氣溫驟降或較大波動是引發(fā)心腦血管疾病主要原因,即便健康人群也會受到高溫影響發(fā)生心血管疾病[13]。同時,對低溫與死亡關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)冬季極端低溫對心腦血管將會產(chǎn)生較大影響。連續(xù)2次寒潮造成的心血管疾病日均過度死亡率都高于其他疾病的日均過度死亡率[14]。北歐寒冷地區(qū)研究也表明,低溫寒潮造成的健康和死亡率遠高于其他疾病的死亡率[14]。另一項對比研究說明,在老齡人群中,低溫對心血管的影響可能大于對呼吸系統(tǒng)的影響[15]。 1.2 溫度因子影響健康若干基本問題 1.2.1 臨界溫度研究

不同人種、種族、族群以及同一族群在不同地區(qū)的人群對高溫或者低溫適應(yīng)性不同,因此不同地方因氣溫因子導(dǎo)致健康波動的臨界溫度有很大差異。因此,溫度成為預(yù)測死亡率最主要的氣象因素之一,Diaz等[16]提出對臨界溫度的處理辦法。由于每年高溫?zé)崂伺c低溫寒潮發(fā)生的區(qū)域、時間、頻次和強度都是有變化的,使得各地臨界溫度有許多差異。有學(xué)者指出越溫暖的地區(qū)臨界溫度就越高,而且炎熱地區(qū)往往接近于該地溫度的上限[17]。多項研究探索了熱致疾病臨界溫度,如捷克的臨界溫度為30 ℃,英國的倫敦為19 ℃[18]等。日本學(xué)者Nakai分析了30年的中暑死亡,認(rèn)為日本臨界溫度為當(dāng)日最高溫度38 ℃,超過這一溫度熱致死亡隨著熱日天數(shù)增加呈現(xiàn)指數(shù)增長[19]。

同樣對冷致疾病的臨界溫度也有探索,歐洲的研究表明,冬季平均氣溫越高的地區(qū)其冷致死亡率的臨界溫度溫度也越高[20]。美國的研究顯示最低死亡溫度一般隨著地區(qū)所處緯度的增高而降低[11]。美洲由南到北幾個城市的緯度及其臨界溫度證明了上述規(guī)律。不同地區(qū)或國家的最低死亡溫度可能與不同地理氣候條件下人群的生理適應(yīng)和行為適應(yīng)有關(guān)。 1.2.2 延遲效應(yīng)

溫度因子對心腦血管健康和其他疾病的影響既有短期效應(yīng),也有延遲效應(yīng)。Braga等[21]用時間序列評估了美國10多個城市氣溫對呼吸系統(tǒng)和心血管疾病死亡的延遲效應(yīng),結(jié)果顯示在寒冷的城市高溫和低溫均與心血管疾病死亡的增加相關(guān),但高溫和低溫的影響有差異。 1.2.3 補償效應(yīng)

關(guān)于“補償效應(yīng)”,也稱“收獲效應(yīng)”,一些研究表明高溫?zé)崂似陂g由于高溫引起的死亡增加可以被隨后幾天或幾個星期內(nèi)的死亡減少而補償[11,21]。這種補償影響表明極溫造成的死亡不可避免,可能與人類壽命升高或降低有關(guān),低溫寒潮對人體健康是否也存在補償效應(yīng),需要進一步研究。延遲效應(yīng)和補償效應(yīng)揭示了人體內(nèi)溫度累積效果的重要性。 1.3 研究方法與機制探索 1.3.1 研究方法多樣

由于人種和區(qū)域氣候的差異,各國學(xué)者研究方法不盡相同。Thom提出了的不適指數(shù)[22]。Kalkstein和Greene[23]建立了時間天氣指標(biāo),Alberdi[24]研究了西班牙馬德里5年逐日死亡與天氣變量之間的關(guān)系。Diaz等[25]提出關(guān)于心血管疾病危險因素的評估,并用熱強度指數(shù)來描述熱浪與死亡率的相關(guān)性[16]。這些研究方法有各自的優(yōu)勢和不足,目前尚無一種比較通用方法可以獲得一致性的結(jié)果。 1.3.2 機制研究處于探索中

目前關(guān)于溫度氣象因子導(dǎo)致人體疾病機制還不清晰,許多研究還處于探索之中。Kumar等[26]認(rèn)為氣象因素變化引起血管的基礎(chǔ)病變,低溫、高壓的天氣一方面引起末梢血管收縮,引起循環(huán)阻力增加,最終引起高血壓病發(fā)生或復(fù)發(fā),成為腦出血的直接致病因素。此外,天氣寒冷,血流動力學(xué)的異常等因素均易導(dǎo)致動脈粥樣斑塊的破裂脫落[27]。機制研究目前更多處于假設(shè)和統(tǒng)計分析階段,病例分析和解剖分析手段用得還較少,從分子角度研究是未來一個可能方向。 2 國內(nèi)研究狀況與進展

中國關(guān)于氣象與健康的關(guān)系也有很久的歷史,《黃帝內(nèi)經(jīng)》和《管子》中都有氣候季節(jié)變化對人體健康等影響的記錄,但是用現(xiàn)代科學(xué)的手段進行研究比國際落后。 2.1 總體處于跟蹤與追趕階段

近年由于氣候變化,溫度因子對我國人體健康造成很多損害,隨著氣候變化帶來的不確定性增加,夏季高溫導(dǎo)致的非正常死亡和冬季極低溫度引致的健康惡化都將會出現(xiàn)增大的可能性,尤其是老年人特別難以適應(yīng)高溫。 2.1.1 跟蹤國際研究

最近幾十年,中國學(xué)者氣象與健康一直跟蹤國際研究。有學(xué)者較早關(guān)注了醫(yī)療氣象預(yù)報[28]。與國際上蓬勃發(fā)展的形勢相比,我國處于跟蹤和加速追趕中,有學(xué)者指出當(dāng)前我國對于天氣氣候變化對人體健康影響的研究仍處于初級階段[29]。溫度影響心腦血管健康方面,我國學(xué)者跟蹤世界研究并結(jié)合中國國情,取得一定進展。鄭嬋新等[30]指出心腦血管病是目前我國發(fā)病率、致殘率和死亡率最高的疾病,對社會和家庭造成了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)。已有研究表明溫度對呼吸道和心腦血管疾病的發(fā)病具有一定的影響[31 --------- 32]。 2.1.2 基本問題研究處于追趕中

對溫度與健康的基本問題保持與國際一致,并努力追趕。關(guān)于臨界溫度取得一定認(rèn)識。中國學(xué)者研究表明心腦血管疾病多發(fā)生在1~3、11和12月,說明心腦血管疾病多發(fā)生在寒冷季節(jié),特別是老年人血壓易受溫度的影響[33]。有學(xué)者指出冬季是心腦血管疾病的高發(fā)季節(jié),秋冬季節(jié)的發(fā)病率占全年的70%以上[28]。蘭州大學(xué)學(xué)者認(rèn)為最低死亡水平總是與一定的溫度水平相對應(yīng),不同國家或地區(qū)的氣候決定了最低死亡所對應(yīng)的不同溫度水平,冬季的低溫對居民死亡影響較大[34]。有學(xué)者認(rèn)為全死因死亡率隨氣溫的升高和減低而增加,最適溫度的高低隨不同國家地區(qū)而異。學(xué)界對臨界溫度存在爭議[35],這與中國本土情況可能有關(guān)聯(lián)。

氣候變化背景下,氣溫致病機制目前認(rèn)識還很初步。有研究認(rèn)為低溫環(huán)境下,紅細胞變形能力下降,聚集力增高,致使血液粘度增加[36]。還有學(xué)者認(rèn)為高溫環(huán)境下血清急相反應(yīng)蛋白水平升高,發(fā)生熱蓄積,可導(dǎo)致中暑[37]。這些解釋尚未到可實驗的深度,有待進一步探索。 2.2 城市溫度與健康的研究尚且薄弱

隨著全球氣候變暖,城市特別是大城市夏季高溫?zé)崂撕投镜蜏睾碧鞖庖渤尸F(xiàn)頻繁發(fā)生的趨勢,極端最高與最低氣溫不斷突破極值。以北京為例,北京市周平均氣溫與腦卒中發(fā)病的關(guān)系顯示[38]:低溫是誘發(fā)北京市腦卒中發(fā)病的主要氣象因素。城市的特殊局地氣候使得城市溫度與健康研究更加復(fù)雜。

不同城市人群對溫度因子反應(yīng)不一樣,氣溫對城市各個年齡段人群死亡影響不同。比如對北京城市氣候條件與呼吸道感染進行了分析[39],對城市大氣污染和居民心腦血管死亡進行了時間序列分析[40],對北京地區(qū)痢疾的醫(yī)療氣象預(yù)報進行了探索等[41]。中國的城市化相比西方晚,所以城市氣象與健康、特別是溫度與健康研究比較薄弱,有許多值得探索的領(lǐng)域。

國內(nèi)對大都市居民身體健康影響與評估研究還比較薄弱。由于各個城市局地氣候的變化和下墊面的較大差異,以及各個城市居民身體耐受性等方面的不同,高溫?zé)崂伺c低溫寒潮氣象災(zāi)害對于不同城市人體健康的危害并不完全一致。 3 小 結(jié)

總體來講,氣候變化背景下,國內(nèi)外溫度與健康研究還處于數(shù)據(jù)和材料積累以及理論假設(shè)階段,也就是處于“前學(xué)科”階段。要形成一門真正的學(xué)科還有很長的路要走。中國學(xué)者可以在其中加速追趕并有所作為。目前溫度與健康研究領(lǐng)域大家公認(rèn)的學(xué)科范式尚未建立起來。比如極端高溫定義還未達成共識,臨界溫度存在不同理解等等。有必要在一些基本問題上取得一致,這對于未來學(xué)科發(fā)展和深入研究有積極意義。醫(yī)學(xué)部門和氣象部門的合作將成為學(xué)科融合的重要一環(huán)。二者的結(jié)合將會使“氣象醫(yī)學(xué)”成為建制化的分支科學(xué)。城市下墊面“本地化”的特性對于溫度影響城市人體健康研究帶來機遇。為推進基于氣象條件的“城市人口有序流動”,需要在機理、機制上認(rèn)真探索溫度因子對健康的影響。

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