氣候因素對急性心肌梗死的影響相關研究進展

潘春宇 錢葉舟 楊爽

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

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)因發病率高，預后差，嚴重威脅民眾健康。2001—2011十年間，中國因ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)住院患者人數從3.50/10萬人增長到15.40/10萬人[1]。世界衛生組織預測，中國AMI患者的數量將從2010年的800萬增加到2030年的2 300萬[2]。AMI大多是在冠狀動脈粥樣硬化斑塊的基礎上出現誘因而導致的，識別并規避誘因可有效降低高危人群的發病率。近年來，環境因素作為AMI的發病誘因被越來越多的研究證實，其中的溫度、大氣壓力、風速和濕度都與心肌梗死的發生有著不可忽略的關系[3]。研究發現環境溫度可顯著提高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應著高AMI發病風險[8]；平均相對濕度降低是STEMI頻發的獨立危險因素[9]；風速與AMI成正相關[10]。雖然環境因素對個體的影響比較小，但其對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擔。現系統闡述環境因素與AMI的起病、治療和預后等的研究進展。

1 環境溫度

1.1 低溫對AMI患者發病率的影響

進行于北京、瑞典、西班牙和法國的流行病學研究均表明，較低的環境溫度增加了AMI的發病率[11-13]。其中，位于北京的研究對納入的81 029例AMI患者進一步分析后發現，年齡>65歲的患者更容易受到低溫的負面影響[11]，Wolf等[14]于德國奧格斯堡的一項研究發現，5 d內平均溫度每下降10 ℃，對應著1.10倍的心肌梗死風險。并且其研究發現溫度對非致死性事件的影響有延遲，但對于致死性心肌梗死的影響是即刻的。連續幾天的溫度變化也將增加AMI的風險[15]。更有文獻報道，氣溫變化不僅影響心肌梗死的發生率，晝夜溫差的增大使得下壁心肌梗死的發生率出現增加(χ2=8.170，P=0.042)[16]。Naghavi等[15]研究表明，溫度與心肌梗死風險之間存在U型關聯，研究結果發現心肌梗死對應的環境溫度存在閾值，對應著最高溫度(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。

較低的環境溫度影響AMI發病率的具體機制還未被研究清楚，可能的機制有：(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增高進而導致了血管收縮，心率和血壓的增高，這些將引起心肌缺血和冠狀動脈上斑塊的不穩定[17]；(2)冷空氣的吸入可引起肺部感染，急性炎癥可能會導致斑塊破裂并觸發凝血級聯反應引起AMI[18]。

1.2 高溫對AMI患者發病率的影響

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

較高的環境溫度影響AMI發病率可能的機制有：(1)暴露于高溫可導致皮膚血管舒張，出汗和脫水引起了血液濃縮和血液黏度的增加，這些增加了心臟負擔和血栓形成的風險[14]；(2)高溫會介導白介素-1和白介素-6釋放到循環系統中，引起血管內皮的損傷和超活化[22]，這可能會引起心肌梗死。

1.3 特定人群中環境溫度對AMI患者發病率的影響

此外，中國香港的一項納入53 769例AMI患者的研究表明，非糖尿病患者的AMI風險只有在較低的環境溫度下才會提高，而對于糖尿病患者來說，不管是高溫還是低溫都會使AMI的發病風險急劇上升[23]。比利時的一項研究也對此進行了補充說明，溫度每降低10 ℃，STEMI風險增加8%[調整發病率風險比(IRR)=0.92，95%CI0.89～0.96]。各亞群體間的溫度效應一致，但糖尿病患者的影響最強(IRR=0.85，95%CI0.78～0.95)[24]。

1.4 環境溫度對AMI患者治療和預后的影響

日本的一項前瞻性、多中心研究發現，在寒冷季節發病的AMI患者對應著更高的Killip分級和房室傳導阻滯的發生率[25]。此外，通過冠狀動脈造影檢查還發現，寒冷季節發病的AMI患者有著更多的病變血管數量。值得一提的是，在隨后的三年隨訪中，寒冷季節發病的AMI患者三年無主要心臟不良事件的比例更低[26]。中國的一項研究納入了國內九個大型城市(北京、天津、南京、上海、合肥、武漢、成都、杭州和廣州)，發現在201 897例因AMI死亡的患者中，有50 658例死亡的發生與溫度的負面影響有關系[26]。

2 大氣壓力

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

太原市一研究發現，發病之前的5 d的平均氣壓與AMI的發生有滯后關系(P=0.027)。當發病之前的5 d的平均氣壓<25 hPa時，氣壓與當日的發病呈正相關[32]。

大氣壓力對AMI的具體機制還未有充分研究。角質細胞可能是人體的大氣壓力感受器，大氣壓力的變化(5～20 hPa)可影響到人角質細胞中鈣的水平[33]。此外，大氣壓力的變化會促使角質細胞產生和釋放神經遞質和激素，進而影響到多個系統(神經、心血管、內分泌和免疫系統)，角質細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

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

當空氣中相對濕度過低時，空氣容易吸納來自人體的水分，使之蒸發散熱，血液濃縮黏稠，心臟不良事件發生率就高。相對濕度的增加會增加體表水分蒸發的負擔，導致皮膚和臟器的換氣功能降低，進而加重了心肌代謝[35]。

4 風速及風力

以色列一研究發現日間平均相對濕度、風速與AMI的發病有正性相關[10]。北京一項研究指出，大風天氣造成AMI發病明顯增加(χ2=13.43，P=0.004)。風力因素主要增加了急性非ST段抬高型心肌梗死[16]。有關研究發現，當日的平均風速與AMI的發生有關系(P=0.006，P<0.05)。當風速在一定的范圍(25～45 m/s)時，對發病率無明顯影響，當風速高于高值或低于低值時，發病風險都會提高[32]。

風速風力對AMI的影響機制是從多因素綜合分析得出的，當環境溫差變化大，大氣壓增加的同時伴有風速增大時，機體由于應激刺激兒茶酚胺分泌增多，會出現血管收縮、血壓升高和心率增快，整體會導致心肌耗氧增加。另外，此時血小板更易聚集而形成血栓，發生心血管病不良事件。

綜上所述，氣候因素對于心肌梗死的發生及預后的影響已被越來越多的研究證實，如果說吸煙、飲食、藥物、血壓和血脂等因素是從個體方面來產生影響的，那么氣候因素就是對地方、地區、全省、全國乃至全球的人群產生致命的威脅。近年來，大氣污染導致冠心病死亡率明顯增加也被大量研究證實，其與心血管疾病危險因素存在極大的相關性[36]。故在心血管疾病的防治過程中應充分意識到環境氣候條件的重要性。臨床醫生應認識到，暴露在環境中的溫度、氣壓、風力、濕度乃至污染顆粒等都是心肌梗死的危險因素以及預防和管理風險。環境部門提前預警天氣變化，居民(尤其是高危人群)應充分發揮主觀能動性，積極避開或抵御惡劣天氣對機體的不良影響，減少由氣象條件導致AMI等不良事件的發生。