氣候因素對(duì)急性心肌梗死的影響相關(guān)研究進(jìn)展

潘春宇 錢葉舟 楊爽

(1.哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，黑龍江 哈爾濱 150086； 2.嘉興市第一醫(yī)院，浙江 嘉興 314000)

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)因發(fā)病率高，預(yù)后差，嚴(yán)重威脅民眾健康。2001—2011十年間，中國因ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)住院患者人數(shù)從3.50/10萬人增長到15.40/10萬人[1]。世界衛(wèi)生組織預(yù)測，中國AMI患者的數(shù)量將從2010年的800萬增加到2030年的2 300萬[2]。AMI大多是在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的基礎(chǔ)上出現(xiàn)誘因而導(dǎo)致的，識(shí)別并規(guī)避誘因可有效降低高危人群的發(fā)病率。近年來，環(huán)境因素作為AMI的發(fā)病誘因被越來越多的研究證實(shí)，其中的溫度、大氣壓力、風(fēng)速和濕度都與心肌梗死的發(fā)生有著不可忽略的關(guān)系[3]。研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫度可顯著提高AMI患者的住院率和死亡率[4-7]；較高或較低的大氣壓力都對(duì)應(yīng)著高AMI發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[8]；平均相對(duì)濕度降低是STEMI頻發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[9]；風(fēng)速與AMI成正相關(guān)[10]。雖然環(huán)境因素對(duì)個(gè)體的影響比較小，但其對(duì)人群的影響范圍是非常大的。隨著氣候的變化，天氣事件造成的心肌梗死患者死亡是未來可能惡化的重大公共負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)系統(tǒng)闡述環(huán)境因素與AMI的起病、治療和預(yù)后等的研究進(jìn)展。

1 環(huán)境溫度

1.1 低溫對(duì)AMI患者發(fā)病率的影響

進(jìn)行于北京、瑞典、西班牙和法國的流行病學(xué)研究均表明，較低的環(huán)境溫度增加了AMI的發(fā)病率[11-13]。其中，位于北京的研究對(duì)納入的81 029例AMI患者進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)，年齡>65歲的患者更容易受到低溫的負(fù)面影響[11]，Wolf等[14]于德國奧格斯堡的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，5 d內(nèi)平均溫度每下降10 ℃，對(duì)應(yīng)著1.10倍的心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)。并且其研究發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)非致死性事件的影響有延遲，但對(duì)于致死性心肌梗死的影響是即刻的。連續(xù)幾天的溫度變化也將增加AMI的風(fēng)險(xiǎn)[15]。更有文獻(xiàn)報(bào)道，氣溫變化不僅影響心肌梗死的發(fā)生率，晝夜溫差的增大使得下壁心肌梗死的發(fā)生率出現(xiàn)增加(χ2=8.170，P=0.042)[16]。Naghavi等[15]研究表明，溫度與心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)之間存在U型關(guān)聯(lián)，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)心肌梗死對(duì)應(yīng)的環(huán)境溫度存在閾值，對(duì)應(yīng)著最高溫度(25.5～31.5 ℃)和平均溫度(27.5～28.5 ℃)的閾值溫度，低于或高于這一溫度都將受到影響。

較低的環(huán)境溫度影響AMI發(fā)病率的具體機(jī)制還未被研究清楚，可能的機(jī)制有：(1)皮膚上的冷感受器受到刺激后，血液中的兒茶酚胺水平會(huì)增高進(jìn)而導(dǎo)致了血管收縮，心率和血壓的增高，這些將引起心肌缺血和冠狀動(dòng)脈上斑塊的不穩(wěn)定[17]；(2)冷空氣的吸入可引起肺部感染，急性炎癥可能會(huì)導(dǎo)致斑塊破裂并觸發(fā)凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)引起AMI[18]。

1.2 高溫對(duì)AMI患者發(fā)病率的影響

越南的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，在越南的中南部海岸地區(qū)，AMI的入院率的升高與較高的環(huán)境溫度有關(guān)[19]。而在美國馬里蘭州的研究中不僅發(fā)現(xiàn)較高的環(huán)境溫度會(huì)增加AMI患者的入院率，還發(fā)現(xiàn)極端高溫對(duì)AMI發(fā)病率的影響存在著種族差異，對(duì)于非西班牙裔白人，主要是年齡≥65歲的人面臨著極端高溫所對(duì)應(yīng)的高AMI風(fēng)險(xiǎn)，但在非西班牙裔黑人中，極端高溫所對(duì)應(yīng)的高AMI風(fēng)險(xiǎn)主要存在于18～64歲的人中[20]。在德國的一項(xiàng)持續(xù)了28年(1987—2014年)的病例交叉研究中，Chen等[21]發(fā)現(xiàn)在全球變暖這一大背景下，高溫相關(guān)的心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)顯著提高，并且這一趨勢在農(nóng)村、糖尿病和高脂血癥患者中更加明顯。

較高的環(huán)境溫度影響AMI發(fā)病率可能的機(jī)制有：(1)暴露于高溫可導(dǎo)致皮膚血管舒張，出汗和脫水引起了血液濃縮和血液黏度的增加，這些增加了心臟負(fù)擔(dān)和血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)[14]；(2)高溫會(huì)介導(dǎo)白介素-1和白介素-6釋放到循環(huán)系統(tǒng)中，引起血管內(nèi)皮的損傷和超活化[22]，這可能會(huì)引起心肌梗死。

1.3 特定人群中環(huán)境溫度對(duì)AMI患者發(fā)病率的影響

此外，中國香港的一項(xiàng)納入53 769例AMI患者的研究表明，非糖尿病患者的AMI風(fēng)險(xiǎn)只有在較低的環(huán)境溫度下才會(huì)提高，而對(duì)于糖尿病患者來說，不管是高溫還是低溫都會(huì)使AMI的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)急劇上升[23]。比利時(shí)的一項(xiàng)研究也對(duì)此進(jìn)行了補(bǔ)充說明，溫度每降低10 ℃，STEMI風(fēng)險(xiǎn)增加8%[調(diào)整發(fā)病率風(fēng)險(xiǎn)比(IRR)=0.92，95%CI0.89～0.96]。各亞群體間的溫度效應(yīng)一致，但糖尿病患者的影響最強(qiáng)(IRR=0.85，95%CI0.78～0.95)[24]。

1.4 環(huán)境溫度對(duì)AMI患者治療和預(yù)后的影響

日本的一項(xiàng)前瞻性、多中心研究發(fā)現(xiàn)，在寒冷季節(jié)發(fā)病的AMI患者對(duì)應(yīng)著更高的Killip分級(jí)和房室傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生率[25]。此外，通過冠狀動(dòng)脈造影檢查還發(fā)現(xiàn)，寒冷季節(jié)發(fā)病的AMI患者有著更多的病變血管數(shù)量。值得一提的是，在隨后的三年隨訪中，寒冷季節(jié)發(fā)病的AMI患者三年無主要心臟不良事件的比例更低[26]。中國的一項(xiàng)研究納入了國內(nèi)九個(gè)大型城市(北京、天津、南京、上海、合肥、武漢、成都、杭州和廣州)，發(fā)現(xiàn)在201 897例因AMI死亡的患者中，有50 658例死亡的發(fā)生與溫度的負(fù)面影響有關(guān)系[26]。

2 大氣壓力

進(jìn)行于立陶宛、日本和塞爾維亞的研究表明，較高的大氣壓力對(duì)應(yīng)著更高的AMI發(fā)生率[27-29]。然而，Mohammad等[12]進(jìn)行于瑞典的一項(xiàng)納入了280 873例心肌梗死患者的研究卻顯示，較低的大氣壓力預(yù)示著心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)。來自于南京的一項(xiàng)前瞻性觀察性研究顯示，大氣壓力與AMI發(fā)病率的關(guān)系為一個(gè)U型曲線[8]。較高或較低的大氣壓力都對(duì)應(yīng)著高AMI發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。Danet等[30]進(jìn)行于法國的研究也顯示出同樣的U型曲線，其還發(fā)現(xiàn)1 016 MPa的大氣壓力是一個(gè)界值，大氣壓低于或高于這一界值均對(duì)應(yīng)著更高的AMI發(fā)病率。加拿大的一項(xiàng)納入了11 379例STEMI患者的研究顯示，患者發(fā)病之前的7 d，大氣壓力的急性下降與STEMI的發(fā)病有關(guān)(OR=1.12，95%CI1.03～1.21)[31]。

太原市一研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)病之前的5 d的平均氣壓與AMI的發(fā)生有滯后關(guān)系(P=0.027)。當(dāng)發(fā)病之前的5 d的平均氣壓<25 hPa時(shí)，氣壓與當(dāng)日的發(fā)病呈正相關(guān)[32]。

大氣壓力對(duì)AMI的具體機(jī)制還未有充分研究。角質(zhì)細(xì)胞可能是人體的大氣壓力感受器，大氣壓力的變化(5～20 hPa)可影響到人角質(zhì)細(xì)胞中鈣的水平[33]。此外，大氣壓力的變化會(huì)促使角質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生和釋放神經(jīng)遞質(zhì)和激素，進(jìn)而影響到多個(gè)系統(tǒng)(神經(jīng)、心血管、內(nèi)分泌和免疫系統(tǒng))，角質(zhì)細(xì)胞感受到大氣壓力的變化后可合成和釋放NO來影響血管[34]。

3 濕度

山西省太原市一項(xiàng)納入了1 668例AMI患者的回顧性研究中發(fā)現(xiàn)，患者發(fā)病當(dāng)日的平均相對(duì)濕度與AMI的發(fā)病存在關(guān)聯(lián)(P=0.035，P<0.05)，雖然發(fā)病率曲線走行相對(duì)平緩[32]。值得一提的是，一項(xiàng)以北京市通州區(qū)1 404例AMI患者為研究對(duì)象探究氣象因素對(duì)心肌梗死發(fā)病率的研究中發(fā)現(xiàn)，陰雨天氣不僅增加心肌梗死發(fā)病率，并且對(duì)正后壁心肌梗死有顯著影響[16]。以吉林省6 325例診斷為STEMI的患者為研究對(duì)象發(fā)現(xiàn)，STEMI頻發(fā)日當(dāng)天及前2 d平均相對(duì)濕度降低是STEMI頻發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[9]。另外，國外已有研究證實(shí)日間平均相對(duì)濕度與AMI的發(fā)病率和病死率存在正相關(guān)性[10]。

當(dāng)空氣中相對(duì)濕度過低時(shí)，空氣容易吸納來自人體的水分，使之蒸發(fā)散熱，血液濃縮黏稠，心臟不良事件發(fā)生率就高。相對(duì)濕度的增加會(huì)增加體表水分蒸發(fā)的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致皮膚和臟器的換氣功能降低，進(jìn)而加重了心肌代謝[35]。

4 風(fēng)速及風(fēng)力

以色列一研究發(fā)現(xiàn)日間平均相對(duì)濕度、風(fēng)速與AMI的發(fā)病有正性相關(guān)[10]。北京一項(xiàng)研究指出，大風(fēng)天氣造成AMI發(fā)病明顯增加(χ2=13.43，P=0.004)。風(fēng)力因素主要增加了急性非ST段抬高型心肌梗死[16]。有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日的平均風(fēng)速與AMI的發(fā)生有關(guān)系(P=0.006，P<0.05)。當(dāng)風(fēng)速在一定的范圍(25～45 m/s)時(shí)，對(duì)發(fā)病率無明顯影響，當(dāng)風(fēng)速高于高值或低于低值時(shí)，發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)提高[32]。

風(fēng)速風(fēng)力對(duì)AMI的影響機(jī)制是從多因素綜合分析得出的，當(dāng)環(huán)境溫差變化大，大氣壓增加的同時(shí)伴有風(fēng)速增大時(shí)，機(jī)體由于應(yīng)激刺激兒茶酚胺分泌增多，會(huì)出現(xiàn)血管收縮、血壓升高和心率增快，整體會(huì)導(dǎo)致心肌耗氧增加。另外，此時(shí)血小板更易聚集而形成血栓，發(fā)生心血管病不良事件。

綜上所述，氣候因素對(duì)于心肌梗死的發(fā)生及預(yù)后的影響已被越來越多的研究證實(shí)，如果說吸煙、飲食、藥物、血壓和血脂等因素是從個(gè)體方面來產(chǎn)生影響的，那么氣候因素就是對(duì)地方、地區(qū)、全省、全國乃至全球的人群產(chǎn)生致命的威脅。近年來，大氣污染導(dǎo)致冠心病死亡率明顯增加也被大量研究證實(shí)，其與心血管疾病危險(xiǎn)因素存在極大的相關(guān)性[36]。故在心血管疾病的防治過程中應(yīng)充分意識(shí)到環(huán)境氣候條件的重要性。臨床醫(yī)生應(yīng)認(rèn)識(shí)到，暴露在環(huán)境中的溫度、氣壓、風(fēng)力、濕度乃至污染顆粒等都是心肌梗死的危險(xiǎn)因素以及預(yù)防和管理風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境部門提前預(yù)警天氣變化，居民(尤其是高危人群)應(yīng)充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極避開或抵御惡劣天氣對(duì)機(jī)體的不良影響，減少由氣象條件導(dǎo)致AMI等不良事件的發(fā)生。