气象因素、大气污染与脑卒中的关系

万鹏程综述，曾宪容审校

(1.泸州医学院临床医学系，四川 泸州 646000;2.四川省医学科学院·四川省人民医院神经内科，四川 成都 610072)

脑卒中又可称为脑血管意外，主要分为出血性脑卒中(脑出血或蛛网膜下腔出血)和缺血性脑卒中(脑栓塞、脑血栓形成)两大类，以缺血性卒中最为常见，是全球最常见死因。脑卒中后遗留有各种后遗症，为家庭和社会带来沉重负担。近年随着我国社会老龄化的到来，脑卒中的发病率增长更加明显，给社会造成的重大经济负担已经远超癌症及心血管疾病。经过医学工作者的努力发现脑卒中的发病机理复杂，病因多样。气象医学是研究天气及气候对人类健康影响规律的科学，又称医疗气象学。目的是保护人类免受不良气象条件的影响，并利用有利的气象条件增强体质，防治疾病。有学者通过多年的观察发现气候或是季节对人体健康存在着或多或少的影响。其中有学者更是明确提出天气是独立于脑卒中其他传统危险因素之一［1］;并提出特别是绝经后妇女长期暴露于特定天气条件下，可能更易发生脑卒中。另外一些学者甚至建立了相关的预测模型用于预测脑卒中的发病率。近年来因各种明确或未知的原因造成气象的各因子之间发生了变化;空气污染也日益严重，它不再是单个国家内的问题。这些必将影响到生活在其中的人类健康［2，3］。本文试就国外近年对气象因子与脑卒中之间的关系部分研究结果综述如下。

1 气象因素对脑卒中的影响

1.1 气温对脑卒中发病的影响 气温最低的冬春季是世界上多数地方死亡率最高的季节。脑血管意外在气温较低时的发病率明显高于其他月份［4］。所以联系其他类似结论的研究，心脑血管疾病对气温的变化最为敏感，即气温也可以反过来说是一个对脑卒中发病率极为重要的影响因子。因为气温数据收集相对较容易，所以对气温与脑卒中之间的关系研究也相对较多。在最大范围减少了空气污染及湿度影响下，气温的变化与脑卒中在统计学上有显著的相关性，且对出血性脑卒中与缺血性脑卒中的作用是不完全相同的［5］:①气温低时:夏季 11～16℃时出血性脑卒中发病率的上升，16～21℃时保持相对稳定，然后在21～26℃时减少。缺血性脑卒中发病率在11～21℃相对稳定，随后在21～26℃时轻微上升。而冬季，缺血性脑卒中在1～11℃发病率增加，在11～16℃时下降;脑出血在1～6℃时发病率较稳定，在6～16℃时略有下降。②气温高时:无论夏季或冬季随气温升高出血性脑卒中发病率都下降。而冬季缺血性脑卒中在11～21℃时增加，在21～26℃下降。在夏季缺血性脑卒中则有不同的表现，在36℃时呈下降趋势，随后升高。

在英国也有类似的研究［6］发现脑卒中与湿度、气压、气温都存在着明显的相关性;且与气温及气压的相关性更为明显。在24小时内每1℃的气温变化即会增加2.1%的脑卒中风险。Coelho等［7］回顾性分析了176例脑卒中患者，认为6～24小时内气温的变化与脑卒中存在关联。我国在上世纪80年代开始进行了有关多项气象医学的研究。在心脑血管疾病的发病率与季节天气变化的数据总结中发现，除类似昆明气温变化不大的少数地区之外，都多表现为冬季病患增多，随气温增高而减少的趋势。脑卒中的总体发病率与冷空气强弱有明显关系。当气温急剧下降时会出现不同程度的发病率上升。老年人更易受到恶劣天气的影响，当老年患者在这样的条件下发生脑卒中的概率及死亡率可能较其他人群更高［8］。基于类似理论的考虑，香港于2000年提出了酷热天气警告的概念(VHWW)以提醒市民及相关单位采取相应措施以应对酷热带来的健康危害。从目前的数据看来VHWW还是降低了小部分的脑卒中发病率［9］，但是未有明显统计学意义。

1.2 气压对脑卒中发病的影响 气压对人体也有明显的影响，老年患者尤其是有基础疾病的老年人对气压作用于心脑血管的影响更为敏感。目前国内外单独研究气压与脑卒中的文献较少，多与气温联合说明情况。国内有文献认为:气压的大小与脑梗死呈双向性变化，即高气压和低气压均为缺血性脑卒中发病的危险因素;而发病前气压大幅降压(≥5 mmHg)天气，脑出血发病的危险性增高。国外文献提示:气压与脑卒中有相关性，即随着大气压力增大脑卒中的发病率也有提高(OR:2.07;P=0.01)［10］。而前面提到的 Dawson 研究表明 24 小时内平均气温每增加1℃(日平均气温为9℃)，缺血性脑卒中的入院数就增加2.1%，48小时内大气压下降则与出血性脑卒中的入院率增加相关［4］。最终气压在脑卒中发病率的影响有多大，相关程度有多高仍未有确切说明。大多数文献把温度与气压，甚至与其他地理因素相联系希望能解释清楚。

1.3 其他气象因子对脑卒中的影响 Petrov等［11］在研究美国气象因素与美国东海岸城市脑卒中的发生率之间的关系时认为，在较低的温度及较低湿度的情况下会增加缺血性脑卒中及短暂性脑缺血发作(TIA)的发病率。进入工业文明已多年的世界，城市化是一个不可避免的现实。在工业化及城市化的过程中污染是一个不可忽视的问题。著名的伦敦烟雾事件(1952年)，在其发生后4天内相关死亡事件达到4000例以上，其后的两个月内还有更多的死亡病例出现。大气的主要污染物包括NO2、SO2及可吸入颗粒(PM10)等等。空气中日见增多浮尘及有毒化合物增加了脑卒中的风险性［12～14］。

具体因为污染使脑卒中增加的原因及机制不是十分明确。也有人认为长期暴露于受污染的环节中，易造成呼吸道等疾病的发生从而诱发体内炎症因子产生。长期暴露于炎症因子中的血管，可能加速动脉粥样硬化和斑块破裂的危险性。还有人认为脑卒中发病率的增加与空气污染后引起的血液粘稠度及凝血功能异常有关。国外报告脑卒中发病与空气污染相关，即使在空气污染水平相对低的美国某一社区，缺血性脑卒中/TIA与近期PM2.5和O3的暴露亦相关［15］。其他可能影响脑卒中发病率的气象因子可能还有风速、日照、降雨等。

2 气象因子影响脑卒中发病的可能机制

我国学者认为天气变化剧烈时，突然置身寒冷环境，血管收缩，管腔随之狭窄，血压上升，加之有可能的脂类沉积与硬化斑块，导致血液流通受阻。这时，易形成血栓或出血。而对于已有过脑卒中的患者，由于天气的变化，更易导致脑栓死面积增大或脑卒中再次复发，使病情再次加重。气象因子影响脑卒中发病的可能机制，主要可能存在四个假说［16～18］。

2.1 天气变化影响血压 血压与气温存在相关关系。在一定条件下气温降低导致血压升高，血压超过人体代偿时易导致脑卒中;而当气温过高时，天气对人体健康影响是过多的热量导致失盐及脱水，造成血液浓缩，间接影响血压变化，从而导致冠心病和脑血栓的增加。所以气温可能通过影响血压来诱发脑卒中发生。而在2008年一个对天气与动态血压的研究中我们也可以看到血压的变化不仅与温度有关，而且与多种气象因子存在着复杂的关系［19］。

2.2 天气变化影响血液内成分的变化 部分研究表明，血液黏滞度、纤维蛋白原含量、凝血因子VII活性和C-反应蛋白等均可受气象因素影响。在老年人尤为显得明显的是血浆纤维蛋白原浓度和黏度显示出相当大的季节性变化。这些变化的指标可以作为中风的预测指标。

2.3 在春冬气温较低时，血栓更易形成 在春冬气温较低，而气压相对较高时血清胆固醇和交感张力较其他季节高，加之因温度低而造成的神经功能失调及外周血管痉挛，血管内血栓形成的危险更大。

2.4 其他因素 感染，特别是流感疫情和其他呼吸道感染，也可能起到一定的作用。流感可能会引起一些并发症和动脉粥样硬化性疾病的诱发高凝状态。在日本多年以前的研究发现，温度较低时流感活动的高峰与中风发病的高峰存在联系。天气条件很大程度上影响易感人群的行为，如身体活动和酒精消耗等，它们均可能影响脑卒中的发病率。

3 结论及展望

在不利的气象条件下，都具有脑血管病发病基础病变的患者，脑卒中发病率会高于其他的天气下脑卒中的发病率。我们想了解气象因素与脑卒中之间的关系或部分能够解开其中的一些机制，也是为了将来可以通过干预极端恶劣的气象条件而达到降低脑卒中发病率的可能。通过多年的努力研究天气变量会在多大程度上影响脑卒中的发生或气象因素到底是否与脑卒中有关这一问题。迄今为止，我们取得了一些成果，但也出现了研究数据混乱甚至矛盾的情况，如近期的一篇文献就认为脑卒中与季节等气象因素无明显关联［20］等。上述气象对脑卒中的影响研究结论差异的可能原因有以下几个:①脑卒中发病的因素多而复杂，不仅与年龄、高血压、动脉硬化、高血脂、遗传等有关，还受劳累、情绪波动及意外因素等影响，它传统的危险因素可能有300多个以上［21］。气象因素可能是诱发脑卒中发病的原因之一，但我们可以肯定它不是唯一的原因。其他因素不可忽视，应结合气象条件综合考虑。②气象因素不是单一的温度、湿度等，它与脑卒中之间的关系也绝不可能是完全的单一线性关系，也不会完全遵守单一的变化规律。气象因素与当地经济、海拔或是其他地理因素等等都可能有关联。气象因素之间也相互影响。各个气象因素同时是作用人体而诱发疾病，那么必然同当地人群的健康存在联系。短期之内的观察难以精确描述气象与脑卒中之间的关系，常存在延迟作用［22］;资料样本不足势必影响统计结果的可靠性和代表性。③目前多数的研究区域依靠的多是行政区域划分。而行政区域绝不会是一个单一天气结构，如随着城市的扩大热岛效应可能会影响其中的部分病患。④研究的统计方法差异，入选标准不统一。脑卒中本身就分为多个亚型;而各个亚型之间的发病机制又有所不同，各亚型与气象因素的联系也不尽相同。同时全球各个国家间，民族间的遗传或是生活习惯也不尽相同，自然结论就存在差异。如果克服上述问题，那么得到的结论就更加可靠，同时也为以后的预防或是研究提供了进一步的理论基础。

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