條文本

原始研究
夏季夜間氣溫升高與心血管疾病死亡風險:一項基於人群的研究
  1. 哈裏斯馬吉德1
  2. John s .組成12
  1. 1醫學科學研究所多倫多大學Temerty醫學院多倫多安大略、加拿大
  2. 2醫學係的多倫多大學Temerty醫學院多倫多安大略、加拿大
  1. 對應到哈裏斯馬吉德;haris.majeed在{}utoronto.ca

摘要

背景近年來,一些人口稠密的中緯度至高緯度地區的夏季高溫強度更大,夜間多於白天。這種變暖與特定原因的成人死亡率增加有關。夏季夜間地表氣溫(SAT)與心血管疾病(CVD)死亡之間的性別特異性和年齡特異性關聯尚未建立。

方法對英格蘭和威爾士年齡在60-64歲和65-69歲的成年人進行了性別特異性心血管疾病死亡的月時間序列分析(2001年6月- 7月)。利用負二項回歸和自相關殘差,計算夏季(6 - 7月)夜間SAT異常(主要暴露)和CVD死亡率(結局)之間的關聯,控製關鍵協變量。為了探索外部效度,也計算了美國華盛頓金縣心血管疾病死亡的類似相關性,但僅適用於60-64歲和65-69歲的男性。結果報告為發病率比率。

結果從2001年到2015年,在這些特定隊列中,英格蘭和威爾士記錄了39912例心血管疾病死亡(68.9%的男性),金縣記錄了488例死亡。在英格蘭和威爾士,在控製了協變量後,夏季夜間異常SAT升高1°C與60-64歲男性心血管疾病死亡風險增加3.1% (95% CI 0.3% - 5.9%)顯著相關,但對年齡較大的男性或女性沒有影響。在King County,對協變量進行控製後,在小於65歲但不大於65歲的男性中,1°C的升高與4.8% (95% CI 1.7% - 8.1%)的CVD死亡風險顯著相關。

結論在兩個中緯度地區,溫暖的夏夜伴隨著60-64歲男性心血管疾病死亡風險的增加。

  • 心髒病學
  • 公共衛生
  • 心髒流行病學

數據可用性聲明

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本研究的優勢與局限性

  • 先前的基於人群的研究表明,夏季夜間環境溫度與全因、熱相關或心血管死亡風險增加有關。

  • 夏季夜間氣溫變化與心血管疾病死亡率之間的性別特異性和年齡特異性相關性尚未報道。

  • 從2001年到2015年,在英格蘭和威爾士以及美國華盛頓的金縣,夏季夜間氣溫(而不是白天)升高與60-64歲男性心血管死亡風險的顯著增加有關。

  • 這項生態研究的主要力量來自於大量抽樣的人口及其與嚴格的國家死亡率和氣象數據的聯係。

  • 主要限製是無法獲得15年性別和年齡特定的周結果和暴露數據,以及無法從這些模型推斷因果關係。

背景

心血管疾病(CVD)是高收入國家成年男女死亡的一個主要原因。1隨著夏季平均地表氣溫(SAT)的極端或持續升高,導致死亡和住院人數激增,2 - 5它們對心血管事件的潛在貢獻一直是近期研究的熱點。6到目前為止,關於年齡和性別的研究結果是不一致的。6一些主要關注日間記錄的歐洲研究報告稱,極端夏季平均和/或日SAT在老年(≥65歲)女性中比男性更大程度上增加了全因、熱相關和CVD死亡的風險。5月7其他歐洲研究報告則相反,在極端夏季SAT期間,男性患急性心血管疾病的風險更高。10 11一些研究還發現,夏季平均/日SAT對65歲以下男性的心血管疾病死亡率有顯著影響。11 - 13社會決定因素,包括歐洲住宅空調普及率低,可能會造成這種差異。9日14

最近的夏天,一些人口稠密的中緯度到高緯度地區的夜間熱比白天熱更強烈,15並由此對人類健康產生不利影響。4 15 - 17日2003年法國熱浪期間,老年人異常高的死亡率被特別歸因於夜間SAT升高,18最近,夜間熱過剩的程度和持續時間與幾個南歐城市的心血管疾病和呼吸道疾病死亡率有關。17中老年人群暴露在高溫下通常更容易發生血管內容量耗盡,19由此引起低血壓、血小板增多和高脂血症。3 19這種不適應,往往會因久坐行為而加劇20.如果睡眠中斷或不足,21當男性暴露在異常高的平均夏季SAT時,可能會比女性更容易發生心血管疾病。3 5 19

目前關於夏季夜間SAT和CVD死亡率之間的相關性的年齡特異性或性別特異性數據很少。我們假設夏季夜間SAT異常(定義為與30年[1981-2010]基線平均值的偏差)22)與60歲至69歲的男性和女性心血管疾病死亡率增加有關。為了驗證這一假設,我們獲得了2001-2015年基於英格蘭和威爾士人口的數據。因為英國的熱浪在6月和7月最為頻繁和強烈,23我們獲得了這兩個月的暴露數據。為了評估外部有效性,我們獲取了美國華盛頓金縣的相應信息,這是一個同樣麵向大海的地區,與英格蘭和威爾士平行緯度,具有類似的陸地-海洋大氣特性,住宅空調普及率同樣低。24選擇這兩個地區還因為其人口眾多,其中大多數(~90%)居住在城市或半城市“熱島”,這是很容易獲得的統計數據,而且數據證實,在這段時間內,這兩個地區的夜間SAT時間比白天SAT時間增長更大。15

方法

氣候暴露數據

中緯度至高緯度地區,如英格蘭、威爾士和華盛頓州,經曆了類似的季節循環,其中夏季的晝夜SAT遠高於冬季。25根據之前對夏季夜間SAT和死亡率之間正相關關係的觀察,5日16我們從英國氣象局(Met)確定了英格蘭和威爾士(合)以及美國華盛頓金郡(King County, Washington, USA) 6月和7月的SAT最低分數:https://www.metoffice.gov.uk/research/climate/maps-and-data/uk-and-regional-series以及美國國家海洋和大氣管理局:https://www.ncdc.noaa.gov/cag/county/time-series,分別。英國氣象局提供了英國最準確和可靠的信息,其地理空間分辨率為1 km×1千米26

以最小SAT值代替夜間SAT值。15由於空氣汙染(即通過顆粒物2.5 (PM2.5)可以影響局部心血管疾病,27我們包括美國環境保護署(EPA):https://wwwepagov/outdoor-air-quality-data/download-daily-data.點2.5在我們的模型中,金縣較小的地區每年6月和7月的平均數據。

心血管疾病死亡率數據

在這項以人口為基礎的研究中,英格蘭和威爾士6月和7月發生的因心血管疾病和精神和行為障礙導致的性別和年齡特異性死亡(在歐洲,精神和行為障礙是60歲以上成年人心血管疾病死亡的一個公認的強風險因素28)的數據來源於國家統計局(ONS,參考號:007957)的數據:https://www.ons.gov.uk/peoplepopulationandcommunity/birthsdeathsandmarriages/deaths/adhocs/007957deathsbymonthofoccurrenceaged60andoverbysingleyearofagesexandspecifiedcausesenglandandwales2001to2015.根據《國際疾病分類》(ICD)第10次修訂(ICD-10: I00-I99)標準定義CVD死亡,而“精神和行為障礙”導致的死亡被定義為ICD-10: F00-F99。對於金縣,2001-2015年6月和7月的性別特異性和年齡特異性心血管疾病死亡率是從疾病控製和預防中心的WONDER數據中提取的。24

性別特異性分析被分為兩組:60-64歲和65-69歲。我們選擇將年輕人排除在分析之外,因為他們的CVD事件發生率較低,而老年人,因為在英國,≥75歲的人的死亡原因很可能被錯誤分類,因為他們的共病條件的發病率較高。29特定地區CVD死亡的分子是基於每年某個月的每個死亡記錄上列出的一個或多個ICD-10代碼,分母是英格蘭加威爾士和金縣的年中年度人口估計總和。數據按性別和年齡組分層。每月夏季心血管疾病死亡率、精神和行為死亡率是根據每年每個月發生的地區、性別和年齡死亡率計算的,並以每10萬人中男性和女性的死亡人數報告。

統計分析

由於大氣係統在長時間尺度上起作用,我們的主要曝光(6月和7月的夜間衛星)被標準化為參考期間的每月異常。22在目前的分析中,SAT異常被定義為與30年(1981-2010)基線平均值的偏差。22對於暴露期的每一年(2001-2015年),分別計算英格蘭、威爾士和金郡6月和7月的夜間SAT異常,方法是用1981-2010年的平均夜間SAT減去這些地區月份的平均值。

心血管疾病的死亡率是自相關的(即前幾年和後幾年的死亡率顯著相關)。此外,結果變量的方差遠大於其均值,導致數據過度分散。22日30此外,之前的一項研究表明,英格蘭和威爾士的精神健康和行為困擾的發生率都隨著時間的推移而增加,並被確定為日間SATbeplay体育相关新闻和特定原因的成年人死亡率之間的一個很強的風險因素。13為了在我們的模型中解決這些問題,我們使用了負二項回歸與一階自相關殘差22評估2001年至2015年英格蘭和威爾士性別特異性和年齡特異性CVD死亡率與夏季夜間SAT之間的關聯,同時控製每個心理健康和行為死亡率,以年度日曆年(即趨勢)和夏季月份作為協變量,CVD死亡率的增加或減少。beplay体育相关新闻對於King County,我們采用準泊鬆法評估所有關聯,同時控製每個PM2.5, CVD死亡率的增加或減少相對於年度日曆年(即趨勢)和夏季月份作為協變量。研究結果報告為發病率比率(RR),並解釋為暴露變量增加一個單位的變化。22日30ci的評估值為95%,同時采用Student的雙側t檢驗。使用Microsoft Excel (V.2013)、RStudio (V.4.1.1)、STATA (V.15)進行計算、分析和圖形合成。

結果

在2001-2015年選定的隊列中,英格蘭和威爾士有39912例(68.9%的男性)心血管疾病死亡記錄,金縣有488例男性心血管疾病死亡記錄(54.1%的人群年齡在65-69歲之間)。在此期間,這兩個地區的心血管疾病發病率逐年大幅下降(表1),尤其是在夏季(在線補充圖1).

表1

2001年和2015年英國和美國各地區按性別和年齡分列的夏季(6 - 7月)心血管疾病總死亡人數及其相應比率

在英格蘭和威爾士,心血管疾病死亡率按性別、年齡和月份分類圖1一個.年齡較大(65-69歲)的男性和女性的心血管疾病死亡率高於夏季的兩個月。男性心血管疾病死亡率始終高於女性。夏季夜間SAT異常被繪製在圖1 b.6月的異常溫度範圍為−0.63°C(2015年)至1.17°C(2003年,與顯著的西歐熱浪相對應)。7月異常範圍為−1.37°C(2011年)至1.73°C(2006年)。

圖1

(A) 2001年至2015年,英格蘭和威爾士按性別分列的中老年人每月(6 - 7月)心血管疾病死亡率數據分布。(B)英格蘭和威爾士特定月份的夏季(6 - 7月)夜間SAT異常(基於1981-2010年基線期的偏差)。心血管疾病、心血管疾病;SAT,地表空氣溫度。

調整協變量後,暴露之間的關聯(夏季夜間SAT增加1個單位30.)和心血管疾病死亡率,按性別和年齡分層顯示在圖2.所示圖2一個在60-64歲的男性中,+1°C異常夏季夜間SAT與夏季CVD死亡率的增加風險顯著相關(調整後RR 1.031;95% CI 1.003 ~ 1.059),但在65-69歲人群中不存在(調整後RR 0.999;95% CI, 0.976 - 1.021),在兩個年齡組的成年女性中也沒有(圖2 b).在這兩個年齡組的男性或女性中,與夏季日SAT異常沒有這樣的聯係(未顯示)。

圖2

(A)圖表描述了2001年至2015年英格蘭和威爾士中老年男性夏季心血管疾病死亡率和夜間SAT異常之間的關係。(B)描述2001 - 2015年英格蘭和威爾士中老年婦女夏季心血管疾病死亡率和夜間SAT異常之間關係的圖表。協變量包括精神和行為死亡率、趨勢和月份(參考6月)。心血管疾病、心血管疾病;SAT,地表空氣溫度。

在金縣,夏季心血管疾病死亡率在老年男性隊列中也較高(圖3一).夏季夜間SAT異常被繪製在圖3 b, C.6月SAT異常範圍為−1.4°C(2008年)至2.49°C(2015年,北美西部記錄了創紀錄的熱浪和森林火災,原因是一次強烈的厄爾尼諾Niño事件)。227月的異常值範圍為−1.25°C(2011年)至1.92°C(2015年)。金縣較小的土地麵積允許PM的整合2.5這些模型。金縣點2.52001-2015年7月的水平普遍高於6月。校正協變量後,+1°C夏季夜間異常SAT與60-64歲男性夏季CVD死亡率風險增加顯著相關(調整後RR 1.049;95% CI, 1.017 - 1.081),但在65-69歲的患者中不存在(調整後RR 1.014;95%可信區間0.996 ~ 1.032)(圖4).

圖3

(A) 2001 - 2015年美國華盛頓州金縣按性別分列的中老年人每月(6 - 7月)心血管疾病死亡率數據分布。(B) King County夏季特定月份(6 - 7月)夜間SAT異常(基於1981-2010年基線期的偏差)。(C)夏季個別月份(六月至七月)下午2.5在金縣的價值觀。心血管疾病、心血管疾病;點2.5,顆粒物2.5;SAT,地表空氣溫度。

圖4

2001 - 2015年美國華盛頓州金縣中老年男性夏季CVD死亡率與夜間SAT異常之間的關係圖。協變量包括點2.5,趨勢和月份(參考June)。心血管疾病、心血管疾病;點2.5,顆粒物2.5;SAT,地表空氣溫度。

討論

2001年至2015年間,英格蘭和威爾士以及華盛頓州金縣的心血管疾病死亡率大幅下降(表1),同時讓更多人接受有效的初級和二級預防治療。盡管如此,仍然存在相當大的殘留風險,在英格蘭和威爾士,65-69歲的成年人的發病率仍然比60-64歲的人高50%。

夏季夜間SAT高可能是這種風險的來源。6在不同的高收入地區,這種夏季SAT的高水平與成人死亡率的增加有關。3-8 10 13 16 18重要的是,近年來,人口稠密的中緯度至高緯度地區夏季夜間熱強度比白天熱強度成比例上升。15目前的工作是少數幾個調查夏季夜間SAT和心血管疾病死亡率之間的潛在聯係。我們發現,在居住在英格蘭和威爾士或美國華盛頓州金縣的60-64歲男性中,+1°C的夏季夜間SAT異常與夏季CVD死亡率之間存在顯著關聯,這支持了這一概念。

夏季夜間SAT和心血管疾病死亡率之間的聯係是生物學上可信的假設。心血管事件的發生率和嚴重程度可因心血管晝夜節律基因節律與外源性或內源性穩態應激之間的時間不同步而加劇。31其中一種壓力是溫暖的夜間SAT,它也放大了自我報告的睡眠不足,而睡眠不足本身是成年人心髒病死亡率的一個風險因素。21醒來本身,無論是與正常的心血管晝夜節律一致,還是由於睡眠中斷,觸發心率、血管阻力和血壓的增加,並易於血栓形成。32

在英格蘭和威爾士的女性中沒有發現顯著的相關性,但他們的發病率在同齡男性中<50% (表1).因此,如果存在的話,可能還沒有足夠的統計能力來評價在女性中質量上類似的聯係。另一方麵,他們的汗腺體積一般較大33易使暴露於熱的男性更大的無意識的液體流失和血管內容量耗盡。然而,最近一項對36項研究的係統綜述的作者將男性更容易患熱致疾病歸因於他們的心理和行為,而不是任何生理上的二態性。34

幾項研究4倍報告顯示夏季夜間SAT與全因、熱相關或心血管疾病死亡率呈正相關。在一項以英國倫敦為重點的研究中,夜間溫度對全因死亡率、缺血性心髒病事件和中風的影響比白天更大,尤其是在那些≤64歲的人中;性別特異性風險沒有報道。16最近一項對11個南歐城市近10年數據的調查報告稱,特定原因死亡的相對風險與夜間SAT超過20°C的幅度和持續時間之間存在關聯。17馬德裏、裏斯本、波爾圖和羅馬與心血管疾病發生率顯著相關。17然而,性別特異性和年齡特異性的關聯並沒有被報道,相反,我們的工作將相對於30年參考期的月異常視為感興趣的熱暴露。

其他歐洲研究也指出,平均或日SAT與65歲以下男性、工作年齡或中年男性的全因或CVD死亡率之間存在顯著的正相關關係。10 - 12澳大利亞一組研究人員記錄了在可比時間段(1995-2016年),昆士蘭州的環境溫度與心血管疾病住院的相對風險之間的顯著關聯;男性的風險高於女性,年齡小於70歲的成年人與70歲及以上的人相比風險更大。35

在目前的分析和以前的報告中觀察到的老年男性的非顯著趨勢可能反映了適應性幸存者偏差,或標誌著隨著年齡的增長冠狀動脈和周圍血管疾病的指數增長,導致比異常溫度引發的心血管事件更常規。相反,年輕男性可能更容易受到夏季夜間SAT增加的影響35在小鼠體內,隨年齡增長而下降的內源性睾酮是一種熱應激易感性因素。36

英國近三分之一的人口居住在英格蘭東南部。15這個地區的就業機會吸引了中青年男性。37城市設計也是一個重要的參數,因為白天夏季的大部分熱量被吸收,然後在晚上局部輻射。15與美國或加拿大等其他高收入中緯度或高緯度國家相比,英格蘭和威爾士以及華盛頓州的西雅圖的住宅空調都不太常見。14如果不舒服的溫暖迫使人們打開臥室的窗戶,這一行為反過來可能會增加心血管疾病的風險,使睡眠者暴露在更強烈的室外夜間熱量和大氣汙染物中27道路和飛機的噪音,29成年男性患高血壓的風險會增加。16 38夜間noise-related壓力38以及溫暖的夏季SAT也會幹擾睡眠,尤其是在社會經濟地位較低的弱勢群體中。21睡眠不足反過來會增加中樞交感神經流出,39久而久之會使血壓升高,誘發胰島素抵抗。40幹燥的空氣會加劇打鼾41;在中年男性中,打鼾很常見,阻塞性睡眠呼吸暫停也很常見,這可能會引發夜間心血管事件。42

雖然我們不能從我們的模型中推斷出因果關係,但我們的年齡和性別特異性分析仍然為目前的文獻做出了新的貢獻。這項生態研究的主要優勢來自於大量抽樣的人口及其與嚴格的國家死亡率和氣象數據的聯係。主要的限製是缺乏獲得15年的性別和年齡的月度/周顆粒數據(即地區或城市級別)結果和暴露數據。後者可能已經確定了夜間夏季高溫和人口稠密的城市地區CVD死亡率之間更強的聯係,預計在幾十年內,90%的市民將居住在這些地區。15盡管如此,在我們的在線補充分析在King County,夏季夜間SAT對60-64歲男性CVD道德的影響和方向與我們的初步分析一致。在英格蘭和華盛頓州,大多數成年男性在65歲退休。可以想象,正如英國的一項研究所假設的那樣,60歲出頭的男性的焦慮/心理健康beplay体育相关新闻預期退休以及收入或福利的減少增加了他們心血管疾病死亡的風險。13但在我們的模型中,這個潛在的混雜因素被調整了。最後,我們無法調整潛在的混雜因素,如當地的公共衛生舉措,或在發現和實施有效的首要和二級心血管疾病風險預防策略的長期趨勢,死亡原因錯誤分類或ICD編碼錯誤。

結論

我們觀察到溫暖的夏夜條件與居住在英格蘭和威爾士的60-64歲男性CVD死亡風險之間的關聯,這一結果在我們對來自華盛頓州金縣的可比美國數據的分析中得到了重複。目前的發現應該刺激對其他人口稠密的中緯度至高緯度地區暴露和事件發生率的類似調查。考慮到美國西部和英國出現極端夏季的可能性越來越大,23我們的研究結果吸引了旨在降低心血管疾病風險的預防人口健康舉措和新的城市政策。

數據可用性聲明

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倫理語句

發表患者同意書

倫理批準

這項研究沒有涉及人類參與者。

參考文獻

補充材料

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