地磁活動影響心血管疾病的作用機(jī)制

陳新利 丁永麗 鄧楊林 常偉宇 董亮 吳暉

研究表明，心血管疾病的發(fā)病除了受年齡、飲食習(xí)慣、體力活動、機(jī)體自身狀況等內(nèi)在因素影響外，還可能與自然界的一些突發(fā)事件如太陽活動及其引起的地磁場干擾等外界因素有關(guān)[1-2]。地球磁場是生命的屏障，生物的生長、發(fā)育和遷徙都需要地磁場，人類活動與地球磁場有著密不可分的聯(lián)系[3]。地磁活動對人體健康的影響是新興的研究領(lǐng)域，由于地磁活動具有長期性和不可感知性，該領(lǐng)域的探索顯得尤為重要。

1 地磁活動對心血管疾病的影響

太陽是距離地球最近的恒星，通過微波、紅外線、可見光、紫外線等源源不斷地向地球輸送能量，影響人類的生產(chǎn)生活[4-5]。早在20世紀(jì)六七十年代，科學(xué)家就對地磁活動與心血管疾病的關(guān)系做了探索性研究。Malin 等[6]發(fā)現(xiàn)1967 年至1972 年，印度地區(qū)地磁活動強度與醫(yī)院心臟病房每天收治的急診患者人數(shù)呈明顯相關(guān)性（P＜0.05）。1 項回顧性研究對立陶宛連續(xù)25 年間（1989 年至2013 年）的人口死亡分布進(jìn)行統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)缺血性心臟病的死亡分布時間與地磁活動有關(guān)[7]。地磁暴可能會影響心肌梗死、穩(wěn)定性心絞痛、急性冠狀動脈綜合征、心律失常等的發(fā)生發(fā)展，導(dǎo)致不良心血管事件發(fā)生風(fēng)險增加。

1.1 地磁活動對心肌梗死的影響

Samsonov 等[8]回顧性分析了1992 年至2001 年約14.5 萬份救護(hù)車醫(yī)療服務(wù)病歷，發(fā)現(xiàn)地磁活動與心肌梗死發(fā)病率具有一定的相關(guān)性。與太陽活動極小年（1998 年）相比，太陽活動極大年（1992 年）的心臟病發(fā)作次數(shù)超過極小年的1.5 倍。Vencloviene 等[9]分析了立陶宛考納斯市2005 年至2006 年1 979 例心血管疾病患者的臨床數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)地磁爆發(fā)2 d 后，ST 段抬型高心肌梗死發(fā)病率會增加1.5 倍。本課題組也發(fā)現(xiàn)地磁活動后2～3 d 內(nèi)心肌梗死等阻塞性心腦血管疾病的發(fā)病率有明顯上升趨勢[4]。Jaru?evi?ius 等[10]分析了2016 年1 月至12 月被診斷為心肌梗死的435 例男性和268 例女性患者，發(fā)現(xiàn)地磁活動與每周ST 段抬高型心肌梗死的發(fā)病數(shù)量有關(guān)。1 項對美國263 個城市進(jìn)行的大規(guī)模流行病學(xué)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，地磁活動KP 指數(shù)每增加1 個標(biāo)準(zhǔn)差，心肌梗死等心血管疾病死亡人數(shù)在冬季會增加0.54%（P＝0.000 5；95%CI：0.23～0.84），秋季會增加0.46%（P＝0.000 01；95%CI：0.23～0.7）[11]。

Dorman 等[12]觀察心肌梗死等心血管疾病可地磁活動強度和時間變化的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)地磁活動強度越強，心肌梗死的發(fā)病率越高，提示地磁活動的強弱和時間與心血管事件發(fā)病率密切相關(guān)。

1.2 地磁活動對急性冠狀動脈綜合征的影響

1 項回顧性研究分析了立陶宛考納斯市的1 548 例急性冠狀動脈綜合征患者的臨床數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在糖尿病和代謝綜合征患者中，地磁暴與急性冠脈綜合征的發(fā)生風(fēng)險存在相關(guān)性；且代謝綜合征患者發(fā)生急性冠脈綜合征的風(fēng)險與地磁暴的持續(xù)天數(shù)以及地磁暴前后1～2 d 相關(guān)（OR＝1.31,95% CI：1.00～1.73）[13]。曾治權(quán)等[1]對北京地區(qū)70 萬人中冠狀動脈粥樣硬化心臟?。ü谛牟。┘毙园l(fā)作與某些地磁活動因子間的關(guān)系進(jìn)行研究，證實地磁活動具有誘發(fā)冠心病急性發(fā)作的風(fēng)險。

1.3 地磁活動對穩(wěn)定型心絞痛的影響

據(jù)報道，地磁暴之后的2 d，伴有心肌梗死病史的患者發(fā)生穩(wěn)定型心絞痛的風(fēng)險更高（OR＝1.53,95% CI：1.05～2.04），同樣對于伴有穩(wěn)定型心絞痛病史的患者，地磁暴會使其ST 段抬高型心肌梗死的發(fā)生風(fēng)險增加，結(jié)果提示地磁暴會增加心血管疾病患者的穩(wěn)定型心絞痛發(fā)生風(fēng)險[9]。

1.4 地磁活動對心律失常的影響

地磁活動與心律失常的發(fā)生率呈負(fù)相關(guān)[14-16]，弱地磁活動會使心律失常的發(fā)生風(fēng)險增加。一項大規(guī)模隊列研究顯示，地磁活動水平越高，使用植入式心律轉(zhuǎn)復(fù)除顫器治療的頻率也越低[17]。

2 地磁活動對心血管疾病的影響機(jī)制

由于地磁活動對心血管疾病的影響是多方面的，且二者間作用機(jī)制較為復(fù)雜，目前尚未明確。研究表明，地磁活動會改變褪黑素水平、心率變異性、血壓以及血黏度等，進(jìn)而影響心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。

2.1 褪黑素

褪黑素在改善睡眠、延緩衰老、調(diào)節(jié)免疫及多種心血管疾病中起著重要作用。研究顯示在心肌梗死和（或）猝死風(fēng)險較高的患者中，褪黑素水平顯著降低[18]。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對褪黑素進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)地磁活動會影響人體褪黑素的水平。Vencloviene 等[9]報道了地磁爆發(fā)會使褪黑素水平降低。Warille 等[19]發(fā)現(xiàn)，不同頻率的磁場對激素和酶活性有影響。隨著磁場的增強，人體褪黑素及其代謝產(chǎn)物水平均顯著下降。Bartcsch 等[20]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)地磁爆發(fā)能刺激交感神經(jīng)，從而影響松果體及其5-羥色胺-N-乙酰基轉(zhuǎn)移酶（褪黑素重要合成酶）的活性；若地磁爆發(fā)的強度進(jìn)一步增加，則能夠影響 N-乙酰血清素-O-甲基轉(zhuǎn)移酶（褪黑素重要合成酶）的活性，導(dǎo)致動物體內(nèi)褪黑素水平改變。本課題組的研究也證實了該觀點，地磁輻射組大鼠的褪黑素水平［（396.47±27.77）pg/mL］明顯低于地磁屏蔽組［（594.62±42.84）pg/mL］和普通環(huán)境組［（546.54±23.47）pg/mL,P＜0.01］，表明處于強地磁輻射的環(huán)境中，褪黑素的分泌顯著降低；處于無地磁干預(yù)的環(huán)境中，褪黑素的分泌則顯著增加[21]。

2.2 心率變異性

心率變異性是評價自主神經(jīng)系統(tǒng)功能的重要標(biāo)志，也是心源性猝死的預(yù)測指標(biāo)[22]。據(jù)報道，在沒有心血管病史的人群中，較低的心率變異性可能會增加32%～45%的首發(fā)心血管事件發(fā)生風(fēng)險[23]，并且是心源性猝死的預(yù)測因子[24]。據(jù)報道，地磁活動與心率變異性降低有關(guān)[9,25-26]。McCraty等[27]監(jiān)測了10 名健康志愿者在連續(xù)31d 內(nèi)的心率變異性，發(fā)現(xiàn)志愿者每天的自主神經(jīng)系統(tǒng)活動會隨著地磁活動的變化產(chǎn)生同步效應(yīng)。李冠羲等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在地磁變化前后對照組心率變異性指標(biāo)無顯著性差異，而冠心病患者心率變異性指標(biāo)中的平均正常RR 間期的標(biāo)準(zhǔn)差（SDNN）、三角指數(shù)（TRI）、相鄰正常RR 間期平均值標(biāo)準(zhǔn)差（SDANN）均低于地磁寧靜期（P＜0.05），表明地磁變化僅對冠心病患者的心率變異性有影響，會誘發(fā)心臟自主神經(jīng)功能損害加重，提示地磁活動可能誘導(dǎo)冠心病急性發(fā)作。

2.3 血黏度

血流動力學(xué)指標(biāo)如血黏度在預(yù)測、診療心血管疾病方面具有重要的臨床價值。當(dāng)血液黏度增高時，血液流動性降低，易引發(fā)心血管疾病[28]。地磁活動會使血液黏度升高[9]。蘇文華等[29]研究發(fā)現(xiàn)，地磁活動時穩(wěn)定型心絞痛組和非冠心病組的低剪切力全血黏度、高剪切力全血黏度均高于地磁寧靜時（P＜0.05），提示無論生理或病理狀態(tài)下，太陽活動引起地磁場變化可導(dǎo)致血黏度升高，可能會增加心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險。

2.4 血壓

1 項研究監(jiān)測了86 名健康志愿者在地磁活動當(dāng)天及前后3 d 內(nèi)的血壓變化，結(jié)果顯示，地磁活動極強組的平均收縮壓和舒張壓顯著升高，且在地磁暴前2 d 開始，一直持續(xù)到地磁暴后2 d[30]。其他研究也得到相似結(jié)論，即地磁活動會導(dǎo)致血壓明顯升高[9,31-32]。

3 小結(jié)

由于地磁爆發(fā)具有短時性、間歇性及隨機(jī)性，使得大量的研究只能是患病率統(tǒng)計和人體生理指標(biāo)變化的相關(guān)性分析，難以進(jìn)行發(fā)病機(jī)制的深入探究。未來的研究應(yīng)重點關(guān)注地磁活動對心血管疾病的影響機(jī)制。