氣象因素、大氣污染與腦卒中的關系

萬鵬程綜述，曾憲容審校

(1.瀘州醫學院臨床醫學系，四川 瀘州 646000;2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院神經內科，四川 成都 610072)

腦卒中又可稱為腦血管意外，主要分為出血性腦卒中(腦出血或蛛網膜下腔出血)和缺血性腦卒中(腦栓塞、腦血栓形成)兩大類，以缺血性卒中最為常見，是全球最常見死因。腦卒中后遺留有各種后遺癥，為家庭和社會帶來沉重負擔。近年隨著我國社會老齡化的到來，腦卒中的發病率增長更加明顯，給社會造成的重大經濟負擔已經遠超癌癥及心血管疾病。經過醫學工作者的努力發現腦卒中的發病機理復雜，病因多樣。氣象醫學是研究天氣及氣候對人類健康影響規律的科學，又稱醫療氣象學。目的是保護人類免受不良氣象條件的影響，并利用有利的氣象條件增強體質，防治疾病。有學者通過多年的觀察發現氣候或是季節對人體健康存在著或多或少的影響。其中有學者更是明確提出天氣是獨立于腦卒中其他傳統危險因素之一［1］;并提出特別是絕經后婦女長期暴露于特定天氣條件下，可能更易發生腦卒中。另外一些學者甚至建立了相關的預測模型用于預測腦卒中的發病率。近年來因各種明確或未知的原因造成氣象的各因子之間發生了變化;空氣污染也日益嚴重，它不再是單個國家內的問題。這些必將影響到生活在其中的人類健康［2，3］。本文試就國外近年對氣象因子與腦卒中之間的關系部分研究結果綜述如下。

1 氣象因素對腦卒中的影響

1.1 氣溫對腦卒中發病的影響 氣溫最低的冬春季是世界上多數地方死亡率最高的季節。腦血管意外在氣溫較低時的發病率明顯高于其他月份［4］。所以聯系其他類似結論的研究，心腦血管疾病對氣溫的變化最為敏感，即氣溫也可以反過來說是一個對腦卒中發病率極為重要的影響因子。因為氣溫數據收集相對較容易，所以對氣溫與腦卒中之間的關系研究也相對較多。在最大范圍減少了空氣污染及濕度影響下，氣溫的變化與腦卒中在統計學上有顯著的相關性，且對出血性腦卒中與缺血性腦卒中的作用是不完全相同的［5］:①氣溫低時:夏季 11～16℃時出血性腦卒中發病率的上升，16～21℃時保持相對穩定，然后在21～26℃時減少。缺血性腦卒中發病率在11～21℃相對穩定，隨后在21～26℃時輕微上升。而冬季，缺血性腦卒中在1～11℃發病率增加，在11～16℃時下降;腦出血在1～6℃時發病率較穩定，在6～16℃時略有下降。②氣溫高時:無論夏季或冬季隨氣溫升高出血性腦卒中發病率都下降。而冬季缺血性腦卒中在11～21℃時增加，在21～26℃下降。在夏季缺血性腦卒中則有不同的表現，在36℃時呈下降趨勢，隨后升高。

在英國也有類似的研究［6］發現腦卒中與濕度、氣壓、氣溫都存在著明顯的相關性;且與氣溫及氣壓的相關性更為明顯。在24小時內每1℃的氣溫變化即會增加2.1%的腦卒中風險。Coelho等［7］回顧性分析了176例腦卒中患者，認為6～24小時內氣溫的變化與腦卒中存在關聯。我國在上世紀80年代開始進行了有關多項氣象醫學的研究。在心腦血管疾病的發病率與季節天氣變化的數據總結中發現，除類似昆明氣溫變化不大的少數地區之外，都多表現為冬季病患增多，隨氣溫增高而減少的趨勢。腦卒中的總體發病率與冷空氣強弱有明顯關系。當氣溫急劇下降時會出現不同程度的發病率上升。老年人更易受到惡劣天氣的影響，當老年患者在這樣的條件下發生腦卒中的概率及死亡率可能較其他人群更高［8］。基于類似理論的考慮，香港于2000年提出了酷熱天氣警告的概念(VHWW)以提醒市民及相關單位采取相應措施以應對酷熱帶來的健康危害。從目前的數據看來VHWW還是降低了小部分的腦卒中發病率［9］，但是未有明顯統計學意義。

1.2 氣壓對腦卒中發病的影響 氣壓對人體也有明顯的影響，老年患者尤其是有基礎疾病的老年人對氣壓作用于心腦血管的影響更為敏感。目前國內外單獨研究氣壓與腦卒中的文獻較少，多與氣溫聯合說明情況。國內有文獻認為:氣壓的大小與腦梗死呈雙向性變化，即高氣壓和低氣壓均為缺血性腦卒中發病的危險因素;而發病前氣壓大幅降壓(≥5 mmHg)天氣，腦出血發病的危險性增高。國外文獻提示:氣壓與腦卒中有相關性，即隨著大氣壓力增大腦卒中的發病率也有提高(OR:2.07;P=0.01)［10］。而前面提到的 Dawson 研究表明 24 小時內平均氣溫每增加1℃(日平均氣溫為9℃)，缺血性腦卒中的入院數就增加2.1%，48小時內大氣壓下降則與出血性腦卒中的入院率增加相關［4］。最終氣壓在腦卒中發病率的影響有多大，相關程度有多高仍未有確切說明。大多數文獻把溫度與氣壓，甚至與其他地理因素相聯系希望能解釋清楚。

1.3 其他氣象因子對腦卒中的影響 Petrov等［11］在研究美國氣象因素與美國東海岸城市腦卒中的發生率之間的關系時認為，在較低的溫度及較低濕度的情況下會增加缺血性腦卒中及短暫性腦缺血發作(TIA)的發病率。進入工業文明已多年的世界，城市化是一個不可避免的現實。在工業化及城市化的過程中污染是一個不可忽視的問題。著名的倫敦煙霧事件(1952年)，在其發生后4天內相關死亡事件達到4000例以上，其后的兩個月內還有更多的死亡病例出現。大氣的主要污染物包括NO2、SO2及可吸入顆粒(PM10)等等。空氣中日見增多浮塵及有毒化合物增加了腦卒中的風險性［12～14］。

具體因為污染使腦卒中增加的原因及機制不是十分明確。也有人認為長期暴露于受污染的環節中，易造成呼吸道等疾病的發生從而誘發體內炎癥因子產生。長期暴露于炎癥因子中的血管，可能加速動脈粥樣硬化和斑塊破裂的危險性。還有人認為腦卒中發病率的增加與空氣污染后引起的血液粘稠度及凝血功能異常有關。國外報告腦卒中發病與空氣污染相關，即使在空氣污染水平相對低的美國某一社區，缺血性腦卒中/TIA與近期PM2.5和O3的暴露亦相關［15］。其他可能影響腦卒中發病率的氣象因子可能還有風速、日照、降雨等。

2 氣象因子影響腦卒中發病的可能機制

我國學者認為天氣變化劇烈時，突然置身寒冷環境，血管收縮，管腔隨之狹窄，血壓上升，加之有可能的脂類沉積與硬化斑塊，導致血液流通受阻。這時，易形成血栓或出血。而對于已有過腦卒中的患者，由于天氣的變化，更易導致腦栓死面積增大或腦卒中再次復發，使病情再次加重。氣象因子影響腦卒中發病的可能機制，主要可能存在四個假說［16～18］。

2.1 天氣變化影響血壓 血壓與氣溫存在相關關系。在一定條件下氣溫降低導致血壓升高，血壓超過人體代償時易導致腦卒中;而當氣溫過高時，天氣對人體健康影響是過多的熱量導致失鹽及脫水，造成血液濃縮，間接影響血壓變化，從而導致冠心病和腦血栓的增加。所以氣溫可能通過影響血壓來誘發腦卒中發生。而在2008年一個對天氣與動態血壓的研究中我們也可以看到血壓的變化不僅與溫度有關，而且與多種氣象因子存在著復雜的關系［19］。

2.2 天氣變化影響血液內成分的變化 部分研究表明，血液黏滯度、纖維蛋白原含量、凝血因子VII活性和C-反應蛋白等均可受氣象因素影響。在老年人尤為顯得明顯的是血漿纖維蛋白原濃度和黏度顯示出相當大的季節性變化。這些變化的指標可以作為中風的預測指標。

2.3 在春冬氣溫較低時，血栓更易形成 在春冬氣溫較低，而氣壓相對較高時血清膽固醇和交感張力較其他季節高，加之因溫度低而造成的神經功能失調及外周血管痙攣，血管內血栓形成的危險更大。

2.4 其他因素 感染，特別是流感疫情和其他呼吸道感染，也可能起到一定的作用。流感可能會引起一些并發癥和動脈粥樣硬化性疾病的誘發高凝狀態。在日本多年以前的研究發現，溫度較低時流感活動的高峰與中風發病的高峰存在聯系。天氣條件很大程度上影響易感人群的行為，如身體活動和酒精消耗等，它們均可能影響腦卒中的發病率。

3 結論及展望

在不利的氣象條件下，都具有腦血管病發病基礎病變的患者，腦卒中發病率會高于其他的天氣下腦卒中的發病率。我們想了解氣象因素與腦卒中之間的關系或部分能夠解開其中的一些機制，也是為了將來可以通過干預極端惡劣的氣象條件而達到降低腦卒中發病率的可能。通過多年的努力研究天氣變量會在多大程度上影響腦卒中的發生或氣象因素到底是否與腦卒中有關這一問題。迄今為止，我們取得了一些成果，但也出現了研究數據混亂甚至矛盾的情況，如近期的一篇文獻就認為腦卒中與季節等氣象因素無明顯關聯［20］等。上述氣象對腦卒中的影響研究結論差異的可能原因有以下幾個:①腦卒中發病的因素多而復雜，不僅與年齡、高血壓、動脈硬化、高血脂、遺傳等有關，還受勞累、情緒波動及意外因素等影響，它傳統的危險因素可能有300多個以上［21］。氣象因素可能是誘發腦卒中發病的原因之一，但我們可以肯定它不是唯一的原因。其他因素不可忽視，應結合氣象條件綜合考慮。②氣象因素不是單一的溫度、濕度等，它與腦卒中之間的關系也絕不可能是完全的單一線性關系，也不會完全遵守單一的變化規律。氣象因素與當地經濟、海拔或是其他地理因素等等都可能有關聯。氣象因素之間也相互影響。各個氣象因素同時是作用人體而誘發疾病，那么必然同當地人群的健康存在聯系。短期之內的觀察難以精確描述氣象與腦卒中之間的關系，常存在延遲作用［22］;資料樣本不足勢必影響統計結果的可靠性和代表性。③目前多數的研究區域依靠的多是行政區域劃分。而行政區域絕不會是一個單一天氣結構，如隨著城市的擴大熱島效應可能會影響其中的部分病患。④研究的統計方法差異，入選標準不統一。腦卒中本身就分為多個亞型;而各個亞型之間的發病機制又有所不同，各亞型與氣象因素的聯系也不盡相同。同時全球各個國家間，民族間的遺傳或是生活習慣也不盡相同，自然結論就存在差異。如果克服上述問題，那么得到的結論就更加可靠，同時也為以后的預防或是研究提供了進一步的理論基礎。

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