文献阅读 | 环境高温对妊娠时长的影响

题目

The impact of high ambient temperatures on delivery timing and gestational lengths

作者

Alan Barreca & Jessamyn Schaller

期刊

Nature Climate Change

时间

2019年10月

一作

单位

Institute of the Environment and Sustainability, University of California–Los Angeles, Los Angeles, CA, USA

链接

https://www.nature.com/articles/s41558-019-0632-4

研究内容

随着气候变化而增加的高温天数可能会损害婴儿健康，但是暂未有研究量化考察这一因素在美国的影响。早产期是一个重要的婴儿健康指标，已被证明与新生儿健康和儿童后期的认知结果密切相关。本文主要研究临近妊娠末期环境温度与分娩风险之间的同期关系。据推测，极端高温会导致动物和人类的分娩风险立即增加，可能是高温会增加了催产素的水平，或者通过心血管压力导致分娩提前。

本文估算了美国在同一时期内由于高温天气造成的总妊娠天数的减少量，以预测气候变化对妊娠时长的影响。研究样本涵盖了1969-1988年中超过300万县天(county days)的5600万例分娩，空间和时间覆盖范围远高于其他有关环境温度与妊娠期长短的研究。

现有的研究确实证明环境高温与妊娠时长的关联存在，但并未提供准确的妊娠损失估计。本文通过追踪新生儿出生时间的变化来量化热暴露导致的妊娠天数损失。除了提供更准确的妊娠损失估计外，本文使用日出生率数据（而不是胎龄）是温度与妊娠的研究的创新，因为该方法可以估算缺乏胎龄数据或妊娠时长存在误报（但有出生日期）的国家的环境高温对妊娠时长的影响。

研究发现

图1 第0天温度-剂量反应函数

研究发现，与最高温度在[60-70)°F的天数相比，在最高温度≥90°F(32.2°C)的天数，每10万名15-44岁女性的生育率增加了0.97个新生儿(图1a)，反映了相对于平均日出生率5%的增长。总而言之，我们发现日最高气温与同期县出生率之间的关系呈倒“J”形，在[60 -70)°F以下，大部分呈扁平状，之后呈上升趋势。

我们通过在每日最高温度中使用样条曲线(图1b)，并添加一个≥100°F(37.8°C)的温度类别(图1c)，来探索对温度暴露建模的敏感性。结果表明，不论温度如何建模，温度和出生率之间的同期关系是相似的，如果用日最低温度代替日最高温度，定性结论是相似的(图1d)。

图2 每日最高温度≥90°F对日出生率的影响

结果表明，与最高温度∈[60 – 70)°F相比，该县在最高温度≥90°F的天中出生率高出0.97(图2a)。后一天的出生率也提高了0.66，这可能反映了一种延迟效应。极端温度暴露对县出生率的累积影响是通过对同一时期和滞后的温度变量的系数求和计算得出(图2b)。最高温度≥90°F的天气会导致一个县到第15天的每10万名15-44岁的女性损失9.9天妊娠天数。美国每年最高温度≥90°F 的平均天数为30.3天，那可以得出在样本期内，美国每年平均损失的妊娠天数约为15.1万天。

研究用总妊娠天数损失除以总人口增加数，再乘以15-44岁女性的平均人口，发现每多一个最高温度≥90°F的天至少会影响822个新生儿，再乘以每年的平均炎热天数，可得至少每年有25000例早产。与先前对妊娠天数损失的估计值相结合，可以得出被最高温度≥90°F的天影响的每个新生儿的妊娠天数损失为6.1天。

图3 日最高温度≥90°F对出生率的结构影响及累积影响

考虑白人母亲和黑人母亲分别估计的累积影响，发现黑人母亲受到的影响更大(图3a)。第0天两组的效果相似，但第1天后，黑人母亲受到的累积影响更大。此外，黑人母亲在妊娠第30天的产子数量出现反弹，而白人母亲在第15天，意味着黑人母亲的妊娠期缩短幅度更大。

根据研究期间最高气温≥90°F(32.2°C)的天数频率，将县分为两组。研究发现，在热天气暴露频率较低的县，高温对出生时间的累积影响更强(图3b)。不过受热影响的地理差异也可能包含了财富或其他混杂因素的差异。

图4 日最高温度≥90°F（相对于60-70°F）对出生率的影响：考虑空调因素

在1969-1988年，空调被迅速采用：使用住宅空调的人口比例从1970年的37%上升到1980年的55%。空调的使用也可能与其他因素有关，这些因素可能影响产前健康和对炎热天气的适应能力。在模型中加入一组日最高气温与县级居民空调覆盖率的交互项时，结果发现日最高气温≥90°F天的交互项估计不准确(图4a)。由于住宅空调可能对缓解夜间热暴露很重要，研究将空调与每日最低温度进行交互(图4c)，发现≥70°F的交互项为负且相当大：空调全面覆盖可减少四分之三的炎热天气的影响。这可能是因为夜间暴露对产前健康有更大影响，或者是受影响的人群在夜间会更有效地利用空调。

为评估研究对气候变化的影响，本文从CMIP5获取结果，并计算了2000-2019年和2080-2099年期间≥90°F天频率的变化。在本世纪末(2080-2099年)，估计美国平均每年将增加大约253,000个妊娠天数损失，影响近42,000个新生儿出生。如果考虑温度变化的全部分布，妊娠损失增加到316,000天。该预测假定适应性投资（如空调）保持不变，因此可以看作对妊娠损失的上限估计。

编辑：张思露

排版：胡卉然

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