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气候变化背景下温度对人体健康影响研究进展

泰然健康网
2025-05-29 13:02

在全球气候变化背景下，气象灾害已经成为制约人类生存环境和社会经济发展的重要因素[1]，气象灾害对环境造成一定破坏，也会影响人体健康。有学者指出城市极端气象灾害呈现加速发展态势[2]。全球气候变化导致极端气象事件发生频率和概率呈现增加态势，极温(高温和低温)气象事件和由此造成对人体健康的不良影响将会更多。随着中国城市化进程中人口的迅速聚集和下垫面的快速变化，加之中国城市人口老龄化、流动差异化导致城市居民(包括市民和流动人口)，对高温热浪和低温寒潮的敏感人群增加，温度气象因子引起的城市居民身体健康问题己经成为学术界研究的一个重要领域。本研究对温度影响人体健康研究进展综述如下。 1 国外研究现状及发展动态分析

公元前350年，古希腊哲学家亚里士多德在Meteorologica一书中就开始思辨气象与环境的某些关系。18世纪荷兰医学与气象学会的成立是一个里程牌[3]，对气象与医学开始研究。19世纪丹麦开创性地开展了医疗气象学有关研究[4]，英国爱丁堡皇家学院进行了气象影响死亡率的研究[5]，此外一些专业杂志的出版，极大推动了气象与健康研究。国际生物气象学会的建立使得国际气象与健康研究开始走向建制化。 1.1 温度因子对健康影响研究蓬勃兴起 1.1.1 高温热浪对人体健康的影响研究广泛

高温热浪与人群死亡的研究始于20世纪上半叶。最近40年，全球极端高温热浪产生的气象灾害对居民死亡率的贡献呈现增加趋势[6]。如2003年，热浪异常猛烈，法国仅8月份的20 d内，因热浪引起的死亡人数就达15 000人[7]。同年热浪也袭击了欧洲其他很多地方，如意大利、西班牙、葡萄牙、英国等，据不完全统计，这些国家因热浪直接致死人数均在1 000~25 000人[8]。越来越多的证据表明高温热浪已经成为影响居民健康最为重要的气象灾害类型之一[9]。 1.1.2 低温寒潮对健康的影响研究逐渐增多

英国学者对1986—1996年>65岁死亡的100余万人群研究发现，所有疾病分类中65岁以上人群的冬季死亡率显著上升，在冬季日平均气温每下降1 ℃，死亡比率增加1.5％[10]。这些死亡的大多由缺血性心脏病引起，而且多数死亡在暴露于低温中数小时或其后1~3 d发生。由于气候变化导致极端低温不断出现，低温寒潮对健康的影响研究逐渐与高温对健康影响的研究一样受到重视。冬季引起的健康和死亡中，心脑血管健康问题尤其突出。 1.1.3 温度因子对心脑血管健康影响日益突出

多项研究结果显示，高温和低温均可对心脑血管疾病死亡产生影响[11]。Varty[12]研究表明气象要素的变化对心脑血管疾病有着重要的影响。气温骤降或较大波动是引发心脑血管疾病主要原因，即便健康人群也会受到高温影响发生心血管疾病[13]。同时，对低温与死亡关系的研究发现冬季极端低温对心脑血管将会产生较大影响。连续2次寒潮造成的心血管疾病日均过度死亡率都高于其他疾病的日均过度死亡率[14]。北欧寒冷地区研究也表明，低温寒潮造成的健康和死亡率远高于其他疾病的死亡率[14]。另一项对比研究说明，在老龄人群中，低温对心血管的影响可能大于对呼吸系统的影响[15]。 1.2 温度因子影响健康若干基本问题 1.2.1 临界温度研究

不同人种、种族、族群以及同一族群在不同地区的人群对高温或者低温适应性不同，因此不同地方因气温因子导致健康波动的临界温度有很大差异。因此，温度成为预测死亡率最主要的气象因素之一，Diaz等[16]提出对临界温度的处理办法。由于每年高温热浪与低温寒潮发生的区域、时间、频次和强度都是有变化的，使得各地临界温度有许多差异。有学者指出越温暖的地区临界温度就越高，而且炎热地区往往接近于该地温度的上限[17]。多项研究探索了热致疾病临界温度，如捷克的临界温度为30 ℃，英国的伦敦为19 ℃[18]等。日本学者Nakai分析了30年的中暑死亡，认为日本临界温度为当日最高温度38 ℃，超过这一温度热致死亡随着热日天数增加呈现指数增长[19]。

同样对冷致疾病的临界温度也有探索，欧洲的研究表明，冬季平均气温越高的地区其冷致死亡率的临界温度温度也越高[20]。美国的研究显示最低死亡温度一般随着地区所处纬度的增高而降低[11]。美洲由南到北几个城市的纬度及其临界温度证明了上述规律。不同地区或国家的最低死亡温度可能与不同地理气候条件下人群的生理适应和行为适应有关。 1.2.2 延迟效应

温度因子对心脑血管健康和其他疾病的影响既有短期效应，也有延迟效应。Braga等[21]用时间序列评估了美国10多个城市气温对呼吸系统和心血管疾病死亡的延迟效应，结果显示在寒冷的城市高温和低温均与心血管疾病死亡的增加相关，但高温和低温的影响有差异。 1.2.3 补偿效应

关于“补偿效应”，也称“收获效应”，一些研究表明高温热浪期间由于高温引起的死亡增加可以被随后几天或几个星期内的死亡减少而补偿[11，21]。这种补偿影响表明极温造成的死亡不可避免，可能与人类寿命升高或降低有关，低温寒潮对人体健康是否也存在补偿效应，需要进一步研究。延迟效应和补偿效应揭示了人体内温度累积效果的重要性。 1.3 研究方法与机制探索 1.3.1 研究方法多样

由于人种和区域气候的差异，各国学者研究方法不尽相同。Thom提出了的不适指数[22]。Kalkstein和Greene[23]建立了时间天气指标，Alberdi[24]研究了西班牙马德里5年逐日死亡与天气变量之间的关系。Diaz等[25]提出关于心血管疾病危险因素的评估，并用热强度指数来描述热浪与死亡率的相关性[16]。这些研究方法有各自的优势和不足，目前尚无一种比较通用方法可以获得一致性的结果。 1.3.2 机制研究处于探索中

目前关于温度气象因子导致人体疾病机制还不清晰，许多研究还处于探索之中。Kumar等[26]认为气象因素变化引起血管的基础病变，低温、高压的天气一方面引起末梢血管收缩，引起循环阻力增加，最终引起高血压病发生或复发，成为脑出血的直接致病因素。此外，天气寒冷，血流动力学的异常等因素均易导致动脉粥样斑块的破裂脱落[27]。机制研究目前更多处于假设和统计分析阶段，病例分析和解剖分析手段用得还较少，从分子角度研究是未来一个可能方向。 2 国内研究状况与进展

中国关于气象与健康的关系也有很久的历史，《黄帝内经》和《管子》中都有气候季节变化对人体健康等影响的记录，但是用现代科学的手段进行研究比国际落后。 2.1 总体处于跟踪与追赶阶段

近年由于气候变化，温度因子对我国人体健康造成很多损害，随着气候变化带来的不确定性增加，夏季高温导致的非正常死亡和冬季极低温度引致的健康恶化都将会出现增大的可能性，尤其是老年人特别难以适应高温。 2.1.1 跟踪国际研究

最近几十年，中国学者气象与健康一直跟踪国际研究。有学者较早关注了医疗气象预报[28]。与国际上蓬勃发展的形势相比，我国处于跟踪和加速追赶中，有学者指出当前我国对于天气气候变化对人体健康影响的研究仍处于初级阶段[29]。温度影响心脑血管健康方面，我国学者跟踪世界研究并结合中国国情，取得一定进展。郑婵新等[30]指出心脑血管病是目前我国发病率、致残率和死亡率最高的疾病，对社会和家庭造成了严重的负担。已有研究表明温度对呼吸道和心脑血管疾病的发病具有一定的影响[31 --------- 32]。 2.1.2 基本问题研究处于追赶中

对温度与健康的基本问题保持与国际一致，并努力追赶。关于临界温度取得一定认识。中国学者研究表明心脑血管疾病多发生在1~3、11和12月，说明心脑血管疾病多发生在寒冷季节，特别是老年人血压易受温度的影响[33]。有学者指出冬季是心脑血管疾病的高发季节，秋冬季节的发病率占全年的70％以上[28]。兰州大学学者认为最低死亡水平总是与一定的温度水平相对应，不同国家或地区的气候决定了最低死亡所对应的不同温度水平，冬季的低温对居民死亡影响较大[34]。有学者认为全死因死亡率随气温的升高和减低而增加，最适温度的高低随不同国家地区而异。学界对临界温度存在争议[35]，这与中国本土情况可能有关联。

气候变化背景下，气温致病机制目前认识还很初步。有研究认为低温环境下，红细胞变形能力下降，聚集力增高，致使血液粘度增加[36]。还有学者认为高温环境下血清急相反应蛋白水平升高，发生热蓄积，可导致中暑[37]。这些解释尚未到可实验的深度，有待进一步探索。 2.2 城市温度与健康的研究尚且薄弱

随着全球气候变暖，城市特别是大城市夏季高温热浪和冬季低温寒潮天气也呈现频繁发生的趋势，极端最高与最低气温不断突破极值。以北京为例，北京市周平均气温与脑卒中发病的关系显示[38]：低温是诱发北京市脑卒中发病的主要气象因素。城市的特殊局地气候使得城市温度与健康研究更加复杂。

不同城市人群对温度因子反应不一样，气温对城市各个年龄段人群死亡影响不同。比如对北京城市气候条件与呼吸道感染进行了分析[39]，对城市大气污染和居民心脑血管死亡进行了时间序列分析[40]，对北京地区痢疾的医疗气象预报进行了探索等[41]。中国的城市化相比西方晚，所以城市气象与健康、特别是温度与健康研究比较薄弱，有许多值得探索的领域。

国内对大都市居民身体健康影响与评估研究还比较薄弱。由于各个城市局地气候的变化和下垫面的较大差异，以及各个城市居民身体耐受性等方面的不同，高温热浪与低温寒潮气象灾害对于不同城市人体健康的危害并不完全一致。 3 小结

总体来讲，气候变化背景下，国内外温度与健康研究还处于数据和材料积累以及理论假设阶段，也就是处于“前学科”阶段。要形成一门真正的学科还有很长的路要走。中国学者可以在其中加速追赶并有所作为。目前温度与健康研究领域大家公认的学科范式尚未建立起来。比如极端高温定义还未达成共识，临界温度存在不同理解等等。有必要在一些基本问题上取得一致，这对于未来学科发展和深入研究有积极意义。医学部门和气象部门的合作将成为学科融合的重要一环。二者的结合将会使“气象医学”成为建制化的分支科学。城市下垫面“本地化”的特性对于温度影响城市人体健康研究带来机遇。为推进基于气象条件的“城市人口有序流动”，需要在机理、机制上认真探索温度因子对健康的影响。

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