张家口地区气象因素与急性心肌梗死发病的相关性研究

李方江，李飞星，王晓元，张爱爱，王方珍，张鹏祥，杜美玲，李会贤

目前，急性心肌梗死（AMI）是人类死亡的首要原因之一[1]。已知年龄、性别、高血压、糖尿病、吸烟、脂质异常、膳食不当、肥胖等均为AMI的危险因素。研究发现气象因素可影响AMI发病[1,2]，并且不同地域内，气象因素对其影响不同[3]。张家口地区属典型温带大陆性气候，春秋季短，冬夏季长，昼夜温差大，多风且日照长，空气质量良好，因其地域及饮食特点，当地AMI发病率持续增高。本研究通过探讨张家口地区气象因素与AMI发病的关系，为本地高危人群提供优化防治策略。

1 材料与方法

1.1 研究对象收集2014年1月至2016年12月于张家口地区7所医院（三级甲等医院1所、二级医院6所）接受住院治疗且诊断为AMI：包括急性ST段抬高型心肌梗死（STEMI）和急性非ST段抬高型心肌梗死（NSTEMI）患者的病例资料。通过检索获得上述医院中特定年份出院诊断AMI的患者。检索依据国际疾病分类临床编码（ICD-9编码410.XX或ICD-10编码121.XX），若无ICD编码，则检索出院诊断的关键词。采用统一的数据定义，由专人对抽取的病例进行集中式病例信息提取，筛查出符合诊断条件的AMI患者812例。本研究开展获得协作医院伦理委员会批准。

纳入标准：出院诊断为AMI，心肌坏死标志物肌钙蛋白I超过正常值上限并有以下一种心肌缺血证据：①缺血性胸痛的临床表现；②心电图显示新的ST段改变或左束支传导阻滞；③心电图出现病理性Q波；④影像学检查显示新的心肌活力丧失或区域性室壁运动异常，包括STEMI[4]和NSTEMI[5]。排除标准：①入院诊断为亚急性心肌梗死；②无法明确AMI发病时间；③非张家口地区AMI发病病例；④临床资料不完整。

1.2 方法

1.2.1 AMI患者临床资料提取入选病例的一般临床资料，包括：患者发病时间、性别、年龄、吸烟史、合并疾病（高血压病史、糖尿病病史）及生化相关指标等。

1.2.2 气象资料气象数据调取于河北省张家口市气象局及环境中心监测站。收集2014年1月至2016年12月内AMI频发日当日，前一日，前两日气象资料。其中包括日平均气温（℃）、日最高气温（℃）、日最低气温（℃）、日变温（℃）、日平均气压（hPa）、日最高气压（hPa）、日最低气压（hPa）、日平均风速（m/s）、日最大风速（m/s）、日极大风速（m/s）、日照时数（h）、日平均相对湿度（%）。

定义：当日AMI发病例数≥3例设定为AMI频发日（F-days）[6,10]；发病例数＜3设定为非频发日（N-days）。频发日当日设定为（day-0），频发日前l日为（day-l），频发日前2日为（day-2）。日变温定义为每日最高气温与最低气温差值。月变温定义为当月最高气温与最低气温差值。季节变温定义为当季最高气温与最低气温差值。

1.3 统计学分析本研究运用Statistical Product and Service Solutions IBM（V25.0）进行统计学分析。计量资料采用（±s）表示，计数资料应用为频率和百分比表示。符合正态分布的计量资料运用独立样本t检验进行比较。用Logistic单因素回归分析对AMI频发与气象因素关系进行初步判断后，将有意义的变量纳入多因素Logistic回归模型进行分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床资料因AMI入院的812例患者中，男性600例（73.89%），女性212例（26.10%），平均年龄62.67±10.17岁。研究期间AMI频发天数为111日（10.1%），非频发天数985日（89.8%）。

2.2 AMI发病例数季节及月分布规律研究期间月均AMI发病例数春季最多，夏季最少。总体4月月均AMI发病例数较多（图1～2）。

2.3 AMI发病例数与气象因素相关性本研究中，春季（44.90℃）季变温最高、夏季（26.47℃）季变温最低，月均AMI发病例数春季（25.67例）最多、夏季（19.89例）最少。4月月变温较其余月份为著（33.07℃），而AMI月均发病例数（29.33例）亦多于其余月份（图1～2）。

图2 2014～2016年月均入院AMI人数及季变温统计图

图2 2014～2016年月均入院AMI人数及季变温统计图

2.4 AMI频发日与非频发日气象因素比较AMI频发日当日及前一日、前两日日变温高于非频发日，差异显著（P＜0.01）；AMI频发日当日及前一日、前两日平均相对湿度低于非频发日（P＜0.05）。AMI频发日近三日最高气温、最低气温、平均气温、平均气压、最高气压、最低气压、平均风速、最大风速、极大风速、日照时数与非频发日无差异（P＞0.05）（表2）。

表1 本研究中区域气象因素描述

表2 AMI频发日与非频发日气象数据比较

2.5 AMI频发日多因素回归模型分析单因素Logistic回归分析结果显示频发日近三日日变温、平均相对湿度具有统计学意义（P＜0.05，表3）。单因素Logistic回归分析中相关气象因素P＜0.05纳入多因素logistic回归模型，进行相关性分析。结果未发现张家口地区气温、气压、湿度、日照、风速等气象因素是AMI频发的独立危险因素（表4）。

3 讨论

AMI为严重威胁人们健康的常见疾病之一，气温对心血管疾病的诱发具有一定滞后效应[7]，本研究收集研究时段内AMI频发日当日、前一日、前两日的气象资料，探讨张家口地区气象因素与AMI发病的相关性。

3.1 AMI发病季节及月分布规律研究显示张家口地区月均AMI发病例数春季高峰、夏季低谷，4月月均AMI发病例数较其余月份为多，与既往研究结果一致，证实AMI发病具有季节及月分布规律。有研究也发现AMI发病人数冬季高峰，夏季低谷[8]。而一项大样本研究却发现AMI发病峰值出现在春季，低谷在夏季[9]。本研究显示AMI发病高峰为春季，夏季低谷。考虑原因为：①张家口位于东经113°50'～116°30'，北纬39°34'～42°10'，属典型温带大陆性气候，春秋两季短，冬夏两季长，昼夜温差大，多风，日照时间长，春季通常为3～5月，夏季为6～8月，秋季为9～10月，冬季为11月至次年2月。张家口每年3～5月（春季）气温变化剧烈，而6～8月气温稳定，一年内4月份气温变化最显著。因此春季月均AMI发病例数亦多于其余季节，4月发病例数多于其余月份。气温变化增加AMI发生风险[10,11]，②张家口地区春季昼夜温差大，易出现上呼吸道感染，而上呼吸道感后两周内AMI发病风险明显增高[12]。可能的机制是感染激活非特异性免疫反应，引发动脉粥样硬化及斑块破裂，而发热也可导致内皮细胞功能受损、血液高凝状态、血液粘滞度升高，增加AMI发病风险。

3.2 气象因素与AMI发病相关性

3.2.1 气温对AMI发病率的影响本研究结果显示频发日与非频发日日变温比较有显著统计学差异，提示气温变化影响AMI发病，众多研究也证实了此结论。短期（三日）内的炎热气候下，心肌梗死发病率、死亡率均升高[13]。另有研究证实气温每降低10℃，AMI发生风险增加9%[10]。日本将AMI入院病例≥3例/日定义为频发日，＜3例定义为非频发日，发现AMI频发日与当日温差存在明显相关性[11]。张家口地区昼夜温差大，气温变化与当地AMI发病有关。多项研究认为与高温相比较，低温与AMI发病存在正相关[14,15]。本研究未发现频发日最高气温、最低气温、平均气温与非频发日有差异。关于气温对AMI发病影响可能机制为：①寒冷环境刺激去甲肾上腺素及肾上腺素水平提升，刺激交感神经兴奋，使人体代谢加快、血压升高、心率加快、心排血量增加、降低缺血阈值[16]，导致不稳定斑块破裂、脱落，诱发AMI。②环境温度改变与人体血脂、纤维蛋白原、血糖水平呈负相关。温度降低时引起动脉内膜损伤，胆固醇沉积，诱发动脉管壁形成血栓，造成梗死事件的发生[12]。③长时间低温环境中，人类机体ATP合成能力降低，斑块核心部位出现变化，引发巨噬细胞凋零，提升斑块破裂风险[17]。

表3 AMI频发日单因素Logistic回归模型分析

表4 AMI频发日多因素Logistic回归模型分析

3.2.2 大气压对AMI发病率的影响本研究结果显示频发日与非频发日平均气压、最大气压、最低气压比较无统计学意义。国外研究发现气压在1016 mbar左右时，CVD日发病率、死亡率较低。当气压＞1016 mbar或＜1016 mbar时，CVD均增高，认为气压与心肌梗死发病率呈“V”形关系。国内研究显示当气压在925～935 kPa时，气压与发病率之间并没有明显相关性，但当气压超出该范围时，气压则与发病呈正相关[18]。气压相关性AMI的机制可能为：AMI多由易损斑块破裂，使得血栓形成所致，而斑块破裂取决于血流剪切力、周向应力、冠状动脉局部痉挛对斑块的挤压力等，而大气压力改变可对血管产生机械应力作用，促进板块破裂。本研究结果未能反映出气压与AMI的相关性，可能与本研究样本量小、观察时间较短有关。

3.2.3 风速、相对湿度、日照时长对AMI发病的影响本研究未发现AMI频发日与非频发日平均风速、极大风速、最大风速有统计学差异。韩国研究报道平均风速与AMI入院率无相关性[19]。与本研究结果相仿。其原因可能为空气污染越严重，心肌梗死的发病率更多[20,21]，而张家口地区大风天气多见，空气中污染物浓度相对较低，空气质量较好，减轻其对AMI发病影响。本研究发现，AMI频发日前2日，前1日及当天平均相对湿度低于非频发日。也有研究表示相对湿度与AMI入院率存在负相关关系[22]。与本研究结果相仿。而有研究显示相对湿度与AMI呈正相关，认为湿度增加将加速人体表面水分蒸发速度，导致皮肤与脏器换气能力下降，心肌需氧指数升高[22]。日照时长与AMI发病率呈正相关[23]，而有人持相反意见。本研究未发现AMI频发日与非频发日日照时间有统计学差异。日照时长对AMI的影响有待后续深入探究。

3.3 气象因素对AMI发病的多因素Logistic回归分析目前，气象因素对AMI发病的影响越来越受到关注，本研究多因素Logistic回归分析未发现张家口地区气温、气压、日照时长等是AMI频发的独立危险因素。分析原因可能：①目前多数认为AMI发病还受风向、降水量、人群易感性、饮食结构、地理环境等综合因素影响，生活环境不同，其结果也可能出现较大差异。而本研究未纳入这些影响因素，需进一步进行大样本、多中心研究，发现不同因素间失衡最终导致发病的证据。②本研究为回顾性研究，样本量小，结论有待进一步验证。

4 展望

人们日常活动、饮食习惯、居住习惯等生活方式可受大气环境影响，造成机体生理病理改变，导致AMI发病。气象应激很可能成为AMI的一个新的潜在危险因素。相应部门可根据本地区AMI发病季节及月份分布规律，采取相应措施，做好健康宣传教育，提升人群健康意识。同时，个人行为改善也能帮助减少相关心血管疾病患病[24]：寒冷天气应避免室外运动，气温变化大时适当增减衣物。