曹平良 程曉曙 李年娥 黃 蘭
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血壓季節(jié)性變化的機制及研究新進展
曹平良1,2程曉曙3李年娥2黃蘭1
冬季血壓明顯高于夏季的觀點提出已歷時半個世紀,大量研究也闡明了這種血壓的季節(jié)性變化,但有關(guān)其具體機制的研究相對較少。高血壓相關(guān)因素的季節(jié)性變化可能起了至關(guān)重要的作用,如溫度、神經(jīng)內(nèi)分泌激素、維生素D、空氣污染等。本文將就血壓季節(jié)性變化和機制的研究進展做一綜述。
血壓季節(jié)性變化機制溫度激素維生素D空氣污染
大量研究顯示血壓存在季節(jié)性變化,即冬季升高、夏季降低、春秋季節(jié)相對較平穩(wěn),但有關(guān)其具體機制的研究相對較少。高血壓相關(guān)因素的季節(jié)性變化可能起了至關(guān)重要的作用,如溫度、神經(jīng)內(nèi)分泌激素、維生素D、空氣污染等。本文將就血壓的季節(jié)性變化和機制的研究進展做一綜述。
1.1診室血壓的季節(jié)性變化自20世紀60年代發(fā)現(xiàn)血壓的季節(jié)性變化以來[1],不同地區(qū)和人群都證實了診室血壓冬季升高、夏季降低的現(xiàn)象。作為較早的大規(guī)模人群調(diào)查研究[2],法國8801位65歲以上老年人的血壓變化顯示,從夏季至冬季,收縮壓從144.0±22.4mmHg升至149.0±22.4mmHg,舒張壓從81.0±11.7mmHg升至82.1±12.3mmHg。2012年中國慢性病前瞻性研究對中國10個地區(qū)的50多萬成年人的流行病學(xué)數(shù)據(jù)進行分析[3],發(fā)現(xiàn)血壓呈季節(jié)性變化,而且變化幅度很大,收縮壓相差10mmHg(冬季136mmHg,夏季126mmHg),舒張壓相差4.5mmHg(冬季79.4mmHg,夏季75.9mmHg)。德國3~21歲6714位兒童和青少年的血壓變化幅度較小[4],冬季平均血壓較夏季增加4.45±2.42mmHg。除外正常人和高血壓患者,孕婦、慢性腎病或透析患者等也存在血壓的季節(jié)性變化[5],慢性腎病患者秋冬季血壓明顯高于春夏季,與室外溫度呈顯著負相關(guān),但與腎病的病變程度無相關(guān)關(guān)系。
1.2動態(tài)血壓的季節(jié)性變化Sega等發(fā)現(xiàn)白天和夜晚的血壓均為冬高夏低[6],但是調(diào)查人群分布不理想,夏季的患者數(shù)量很少。于是Fedecostante等對冬夏人數(shù)分布較均勻的1395例高血壓患者4701次的24小時動態(tài)血壓數(shù)據(jù)進行分析[7],發(fā)現(xiàn)從冬季到夏季,收縮壓和舒張壓均表現(xiàn)為白天下降,夜晚上升。白天收縮壓從133.6mmHg降為131.2mmHg,晚上從121.6mmHg升為123.9mmHg;白天舒張壓從82.3mmHg降為80.1mmHg,晚上從71.2mmHg升為72.2mmHg。另外,血壓晨峰也表現(xiàn)出季節(jié)性[8],1897位高血壓患者的血壓晨峰冬季為30.6mmHg,夏季降至25.9mmHg(P<0.05)。白晝延長會引起活動量和時間的增加,導(dǎo)致晚上的交感神經(jīng)興奮性增高,晚上血壓上升可能與此有關(guān)[9]。
2.1溫度目前研究表明,溫度是導(dǎo)致血壓季節(jié)性變化的主要因素。暴露于寒冷環(huán)境中會激活交感神經(jīng)系統(tǒng)和腎素血管緊張素系統(tǒng),損傷內(nèi)皮功能及其介導(dǎo)的血管舒張,進而引起阻力小血管收縮,心輸出量增加,血壓升高[10]。多個大型流行病學(xué)調(diào)查顯示[11],血壓的季節(jié)性變化與溫度變化是相關(guān)的,溫度每下降1℃,收縮壓約上升1~6mmHg。通過改善冬季供暖,可以抑制冬季血壓的上升趨勢[3]。日本Hozawa等[12]研究表明,當室外溫度≥10℃時,室外溫度每增加1℃,血壓相應(yīng)下降0.40/0.28mmHg,而當室外溫度<10℃時,室外溫度每增加1℃,血壓相應(yīng)只下降0.06/0.01mmHg,受冬季供暖的影響,甚至一年中血壓最高的季節(jié)會出現(xiàn)在三月份。
2.2神經(jīng)內(nèi)分泌激素神經(jīng)內(nèi)分泌對于維持和調(diào)節(jié)血壓發(fā)揮著重要的作用,諸如交感神經(jīng)系統(tǒng)、下丘腦垂體系統(tǒng)、腎素血管緊張素醛固酮系統(tǒng)以及下游的腎上腺素、去甲腎上腺素、甲狀腺素等,對于心臟輸出、容量負荷、外周阻力都有著直接影響。從夏天到冬天,溫度的降低使血漿醛固酮增高59%,血漿去甲腎上腺素、血漿腎上腺素和血漿腎素活性分別升高19%,2%和17%[13]。健康人群的甲狀腺素存在冬高夏低的變化規(guī)律[14],摘除動物松果體后,變化規(guī)律消失,而松果體對光敏感且受下丘腦視交叉上核調(diào)控。光照時間的長短變化會影響大腦血清素等激素的合成[15],從而調(diào)節(jié)交感神經(jīng)系統(tǒng)興奮性。
2.3維生素D流行病學(xué)研究證實,維生素D存在季節(jié)性變化,并且與高血壓存在一定關(guān)聯(lián)。2009~2012年美國三個醫(yī)學(xué)中心近50萬人的數(shù)據(jù)顯示[16],血漿25-羥基維生素D水平呈明顯的季節(jié)性變化,無論性別或年齡都表現(xiàn)為冬季升高而夏季降低的波浪狀曲線,并且大多數(shù)人都處在維生素D缺乏的狀態(tài),平均血漿濃度為30ng/ml左右。動物試驗表明,1,25-二羥基維生素D可以直接抑制腎小球旁器的腎素表達和血管平滑肌細胞增殖[17],飲食造模的維生素D缺乏小鼠[18],腎素活性增加,收縮壓和舒張壓均明顯上升,補充維生素D則可逆轉(zhuǎn)上述改變。Vimaleswaran等利用D-CarDia協(xié)作基因數(shù)據(jù)進行孟德爾隨機化研究[19],對146500例歐美個體進行基因分析,選取與血漿維生素D濃度高度相關(guān)的4個基因(CYP2R1,DHCR7,GC和CYP24A1)作為分析對象,由于等位基因分布是隨機的,不受生活行為等混雜因素影響,因此較之一般的流行病學(xué)研究,更能反映維生素D的真實濃度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)25-羥基維生素D血漿濃度增加與收縮壓降低及高血壓風(fēng)險降低相關(guān),濃度每升高10%,收縮壓下降0.12mmHg,高血壓風(fēng)險降低2%。然而臨床試驗中補充維生素D對于血壓的影響不完全一致。Kunutsor等[20]對16個臨床隨機對照試驗進行META分析后發(fā)現(xiàn),補充維生素D收縮壓下降0.94mmHg(95%CI:-2.98,1.10mmHg,P=0.37),舒張壓下降0.52mmHg(95%CI:-1.18,0.14mmHg,P=0.12),沒有統(tǒng)計學(xué)差異;但是亞組分析顯示,對于有心肌代謝疾病的患者,舒張壓下降1.31mmHg(P=0.01)。上述研究表明,維生素D與高血壓存在相關(guān)性,但是對于不同的人群,其效應(yīng)不完全相同,需要進一步研究。
2.4空氣污染在我國,空氣污染存在明顯的季節(jié)變化[21],2014年北京某居民區(qū)的PM2.5濃度年平均為100.4mg/m3,冬天最高,春天其次,秋天和夏天最低。流行病學(xué)研究顯示,無論是短期或長期,空氣污染(特別是細物顆粒,PM)與血壓均存在正相關(guān)性,盡管不同人群的血壓上升幅度有差異。2078位心血管病患者的回歸分析發(fā)現(xiàn)[22],PM2.5增加8.2μg/m3,4~6天后的收縮壓上升2.1~3.5mmHg,舒張壓上升1.7~1.8mmHg。2003~2009年間43629位女性的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)[23],PM2.5增加10μg/m3,收縮壓上升1.4mmHg。細物顆粒中的重金屬、芳烴物質(zhì)、NO等物質(zhì),可作用于肺的受體和神經(jīng),或直接進入血液循環(huán),通過損傷內(nèi)皮介導(dǎo)的血壓舒張功能、加速動脈硬化的進展、引發(fā)全身炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激、影響心率變異性等方式,引起血壓升高[24]。
1Rose G.Seasonal variation in blood pressure in man[J].Nature,1961,189:235.
2Alperovitch A,Lacombe JM,Hanon O,et al.Relationship between blood pressure and outdoor temperature in a large sample of elderly individuals:the Three-City study[J].Arch Intern Med,2009,169(1):75-80.
3Lewington S,Li L,Sherliker P,et al.Seasonal variation in blood pressure and its relationship with outdoor temperature in 10 diverse regions of China:the China Kadoorie Biobank[J].J Hypertens,2012,30(7):1383-1391.
4Miersch A,Vogel M,Gausche R,et al.Influence of seasonal variation on blood pressure measurements in children,adolescents and young adults[J].Pediatr Nephrol,2013,28(12):2343-2349.
5Bi SH,Cheng LT,Zheng DX,et al.Seasonal changes in blood pressure in chronic kidney disease patients[J].Clin Nephrol,2010,73(3):216-220.
6Sega R,Cesana G,Bombelli M,et al.Seasonal variations in home and ambulatory blood pressure in the PAMELA population.Pressione Arteriose Monitorate E Loro Associazioni[J].J Hypertens,1998,16(11):1585-1592.
7Fedecostante M,Barbatelli P,Guerra F,et al.Summer does not always mean lower:seasonality of 24?h,daytime,and night-time blood pressure[J].J Hypertens,2012,30(7):1392-1398.
8Modesti PA,Morabito M,Massetti L,et al.Seasonal blood pressure changes:an independent relationship with temperature and daylight hours[J].Hypertension,2013,61(4):908-914.
9倪曉俊,劉豐.夜間高血壓的研究新進展[J].嶺南心血管病雜志,2013,19(5):653-656.
10鄭曦,楊永健.寒冷與原發(fā)性高血壓發(fā)病機制的關(guān)系[J].西南軍醫(yī),2014,16(2):171-72.
11Modesti PA.Season,temperature and blood pressure:a complex interaction[J].Eur J Intern Med,2013,24(7):604-607.
12Hozawa A,Kuriyama S,Shimazu T,et al.Seasonal variation in home blood pressure measurements and relation to outside temperature in Japan[J].Clin Exp Hypertens,2011,33(3):153-158.
13Radke KJ,Izzo JL Jr.Seasonal variation in haemodynamics and blood pressure-regulating hormones[J].J Hum Hypertens,2010,24(6):410-416.
14張明泉,郭霞珍.季節(jié)變化對甲狀腺激素T3、T4的影響及其機制探討[J].北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2010,33(7):461-463.
15Dhar AK,Lambert GW.Seasonal changes in blood pressure:possible interaction between sunlight and brain serotonin[J].Hypertension,2013,62(1):e2.
16Genzen JR,Gosselin JT,Wilson TC,et al.Analysis of vitamin D status at two academic medical centers and a national reference laboratory:result patterns vary by age,gender,season,and patient location[J].BMC Endocr Disord,2013,13:52.
17Kong J,Qiao G,Zhang Z,et al.Targeted vitamin D receptor expression in juxtaglomerular cells suppresses renin expression independent of parathyroid hormone and calcium[J].Kidney Int,2008,74(12):1577-1581.
18Weng S,Sprague JE,Oh J,et al.Vitamin D deficiency induces high blood pressure and accelerates atherosclerosis in mice[J].PLoS One,2013,8(1):e54625.
19Vimaleswaran KS,Cavadino A,Berry DJ,et al.Association of vitamin D status with arterial blood pressure and hypertension risk:a mendelian randomisation study[J].Lancet Diabetes Endocrinol,2014,2(9):719-729.
20Kunutsor SK,Burgess S,Munroe PB,et al.Vitamin D and high blood pressure:causal association or epiphenomenon?[J].Eur J Epidemiol,2014,29(1):1-14.
21Yang J,F(xiàn)u Q,Guo X,et al.Concentrations and seasonal variation of ambient PM(2.5) and associated metals at a typical residential area in Beijing,China[J].Bull Environ Contam Toxicol,2015,94(2):232-239.
22Giorgini P,Rubenfire M,Das R,et al.Particulate matter air pollution and ambient temperature:opposing effects on blood pressure in high-risk cardiac patients[J].J Hypertens,2015,123(7):737-742.
23Chan SH,Van Hee VC,Bergen S,et al.Long-Term Air Pollution Exposure and Blood Pressure in the Sister Study[J].Environ Health Perspect,2015,123(10):951-958.
24Brook RD,Rajagopalan S,Pope CA 3rd,et al.Particulate matter air pollution and cardiovascular disease:An update to the scientific statement from the American Heart Association[J].Circulation,2010,121(21):2331-2378.
New advances in the mechanism of seasonal variations of blood pressure
(CAOPingliang1,2,CHENGXiaoshu3,LINiane2,HUANGLan1.
1.TheMedicalCollegeofNanchangUniversity; 2.TheGeriatricHeartDepartmentoftheJiangxiProvincialPeoples’Hospital; 3.TheSecondAffiliatedHospitaltoNanchangUniversity,Nanchang330006,China.)
The viewpoint that blood pressure is significantly higher in winter than in summer has come up for half of a century,and has been demonstrated by various studies.Seasonal variations of risk factors of hypertension,such as temperature,neuroendocrine hormone,vitamin-D,air pollution,etc.may play essential roles for the seasonality of blood pressure.
Blood pressure, Seasonal variation, Mechanism, Temperature, Neuroendocrine, Vitamin-D, Air pollution
1.南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院3300062.江西省人民醫(yī)院老年心血管科330006 3.南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院心血管科330006
10.3969/j.issn.1672-4860.2016.04.034
2016-5-17