Meta 分析揭示热暴露对心脏功能影响：水灌注服研究存在局限性，生态化研究迫在眉睫

研究人员对超 400 项实验室热暴露研究进行 Meta 分析，发现水灌注服研究有局限，为气候健康模型提供参考。

　　### 研究背景：热浪下心脏健康的隐忧与研究困境
在全球气候变暖的大背景下，热浪来袭愈发频繁，它就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”，悄无声息地威胁着人们的生命安全。大量研究表明，热浪期间心血管疾病的死亡率急剧上升，这背后的 “元凶” 之一便是热对心脏功能产生的负面影响。当人体处于高温环境时，身体会像一个忙碌的工厂，为了维持正常运转，会做出一系列复杂的生理调整。核心和皮肤温度升高，引发皮肤血管扩张，就像打开了身体的 “散热阀门”，让血液携带的热量散发到环境中。但这也带来了一系列连锁反应，血管阻力下降，心脏不得不加倍工作，提高心输出量，以维持动脉血压和全身血液流动。这无疑增加了心肌的负担，再加上热诱导的脱水和血液高凝状态，使得急性冠状动脉事件的风险大幅增加，尤其是对于那些本身就脆弱的人群，如老年人。

为了深入了解热应激对心脏的影响，科研人员在实验室中开展了大量研究。其中，水灌注服作为一种常用的加热方式，凭借其能快速精确控制体温的优势，成为了研究心血管对急性热应激调整的 “主力军”。然而，这种加热方式就像一把双刃剑，虽然在机制研究方面发挥了重要作用，但也存在明显的局限性。它的封闭设计阻碍了热量的散发，导致皮肤温度常常飙升到超生理水平，这与人们在自然热环境中的体验相差甚远。因此，基于水灌注服的研究结果在应用于实际热环境时受到了质疑，比如在量化炎热天气和热浪期间的心脏应变方面，其提供的数据参考价值有限。

面对这些问题，来自加拿大渥太华大学人类与环境生理学研究单位等机构的研究人员决心开展一项全面的研究，以揭开热应激对心脏反应的神秘面纱，为应对热浪对健康的威胁提供更可靠的依据。他们的研究成果发表在了《Nature Communications》上。

研究方法：多管齐下，全面剖析热与心脏的关系

研究人员采用了系统回顾和 Meta 分析的方法，对 1961 - 2024 年间发表的 400 多项基于实验室的热暴露研究（涉及 6858 名参与者的暴露实验）进行了综合分析。在研究过程中，他们严格筛选文献，依据预先设定的人口、暴露、比较和结果（PECOs）标准，确定了符合要求的研究。同时，对研究质量进行评估，运用多种工具如美国国家心肺血液研究所的前后研究质量工具和 Cochrane 随机试验偏倚风险工具，确保研究的可靠性。

在数据处理上，他们将分析效应估计设定为心率（heart rate）、心输出量（cardiac output）、收缩压（systolic blood pressure）和心率收缩压乘积（rate pressure product，心脏做功指标）等心脏指标从预热基线值到加热结束时的变化。通过构建多层次混合效应 Meta 分析模型，评估不同加热方式对心脏反应的影响，并控制潜在的混杂因素，如参与者的姿势、衣物隔热水平、年龄、性别、体重指数和气候区域等。

研究结果：不同加热方式，心脏反应大不同

1. 加热方式对心率的影响：研究发现，不同加热方式下，心率反应存在显著差异。与在气候控制舱中被动暴露于高温环境的研究相比，使用水灌注服、水浸和桑拿的研究中，心率反应模式明显不同。在气候控制舱研究中，核心温度每升高 1°C，心率平均增加 26 [95% CI: 22, 29] 次 / 分钟。在低热水平时，水灌注服研究中的心率增加更为明显，但随着核心温度升高，这种差异逐渐减小。水浸和桑拿研究在低核心温度时，心率也有较大幅度升高，但随后心率增加幅度较气候控制舱研究更平缓1。
2. 对其他心脏指标的影响：在其他心脏指标方面，水灌注服研究同样呈现出独特的变化。在任何给定的核心温度升高情况下，水灌注服研究中的心输出量平均比气候控制舱研究高 1.0 [0.4, 1.6] L/min；收缩压在气候控制舱研究中每升高 1°C 变化为 -8 [-15,0] mmHg，而在水灌注服研究中为 2 [?2, 7] mmHg；心率收缩压乘积在水灌注服研究中增加更为显著，为 1841 [32, 3650] mmHg?次 / 分钟 /°C。水浸研究中心输出量有所升高，收缩压下降幅度减小；桑拿研究中收缩压变化与气候控制舱研究相反，呈上升趋势23。
3. 环境因素与心脏反应的关联：研究人员还对环境热指数与心脏反应的关系进行了分析。结果显示，随着热指数升高，核心温度和心率的升高幅度加剧，尤其是在高环境热应激水平下。同时，核心温度升高还与样本年龄和热暴露持续时间有关，年龄每增加 10 岁，核心温度升高 0.05 [0.02, 0.07]°C；热暴露每持续 1 小时，核心温度升高 0.05 [0.01, 0.10]°C。对于收缩压，年龄和暴露时间也有显著影响，年龄每增加 10 岁，收缩压降低 1 [1, 2] mmHg；暴露每持续 1 小时，收缩压降低 1 [0,1] mmHg。心率收缩压乘积则随着热指数升高而增加，为 257 [45, 469] mmHg?次 / 分钟 / 5 °C 热指数45。

研究结论与讨论：生态化研究是未来方向

这项研究通过对大量实验室研究的综合分析，清晰地展示了不同加热方式对心脏反应的显著影响。水灌注服虽然在热应激研究中广泛应用，但由于其导致的极端皮肤温度，使得基于其的研究结果在反映自然热暴露下的心脏反应时存在偏差。这一发现为科研人员敲响了警钟，提醒他们在使用水灌注服研究成果时需谨慎，并强调了开展生态化生理研究的重要性。

从更广泛的角度来看，随着全球气候持续变暖，准确预测气候变化对人类健康的影响变得愈发迫切。气候 - 健康模型的建立和完善需要可靠的生理数据支持，而目前的模型输入数据往往存在局限性，大多基于少数参与者和非典型热环境下的研究。该研究提供的经验量化数据，涵盖了广泛的环境条件下的核心温度和心脏反应，为改进气候 - 健康模型提供了宝贵的参考。

然而，研究也存在一些局限性。尽管考虑了多种因素，但仍有相当一部分变异无法解释，这凸显了进一步研究以确定生理反应变异性来源的必要性。此外，研究数据主要来自成年男性，地理区域代表性不足，未来研究需要更多关注弱势群体，如老年人、慢性病患者，以及不同气候区域的人群。

总的来说，这项研究为理解热应激对心脏的影响提供了重要的见解，为后续研究指明了方向，也为制定基于证据的热健康指导和政策提供了有力支持，推动了生态化生理研究的发展，有望更好地保护人们在热浪中的健康。