气候因素对自发性气胸发病的影响

曲博，姜威，刘永欣，周志明

（沈阳医学院附属中心医院胸外科，沈阳 110024）

气候因素对自发性气胸发病的影响

曲博，姜威，刘永欣，周志明

（沈阳医学院附属中心医院胸外科，沈阳 110024）

目的 分析自发性气胸发病的时间规律，研究气压、风速等气候因素对自发性气胸发病的影响。方法 收集沈阳医学院附属中心医院2011年1月1日至2015年12月31日门诊及住院的自发性气胸门诊及住院患者593例，记录5年间日平均气压及风速数据，分析自发性气胸发病的时间规律及其与大气压、风速变化的关系。结果 沈阳地区自发性气胸发病具有明显季节性，原发性自发性气胸每年3、4月份高发，继发性自发性气胸气胸每年11、12月份高发。自发性气胸发病日及前1 d气压差低于非气胸发病日气压差0.6 hPa，差异有统计学意义（P＜0.05）；自发性气胸发病日风速明显高于非气胸发病日［分别为（9.46± 6.33）m/s、（7.11±5.47）m/s，P＜0.001］。结论 自发性气胸发病时间有明显聚集性，大气压急剧下降及风速明显增大对自发性气胸发病具有重要影响。

大气压力；自发性气胸；气候因素

自发性气胸（spontaneous pneumothorax，SP）是因肺脏层胸膜下肺泡或肺大泡破裂引起的，分为原发性自发性气胸（primary spontaneous pneumothorax，PSP）和继发性自发性气胸（secondary spontaneous pneumothorax，SSP）2类［1］。前者发生于没有明显肺部疾病的个体，而后者发生于存在基础肺疾病（肺气肿、肺恶性肿瘤、肺结核等）的个体。SP发病与气候变化，尤其是大气压力变化有着密切的联系，相关研究［2］认为肺泡内外压力的改变能引起肺泡破裂，以往国外关于气候因素对自发性气胸发病影响的研究［3⁃16］结论尚不一致，本研究分析气胸发病日的相关气候数据，探讨地区气候因素变化与SP发病的相关性。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集我院2011年1月1日至2015年12月31日门诊及住院SP病例593例，其中PSP 366例（男332例，女34例，年龄11～56岁，中位年龄26岁），SSP 227例（男216例，女11例，年龄41～91岁，中位年龄69岁）。所有患者均经胸部X线或CT诊断，气胸发病日定义为患者出现咳嗽、胸痛、胸闷、呼吸困难等症状的当天，排除标准：无法确定出现气胸症状时间的患者；有明确诱因（剧烈运动、外伤等）患者。所有患者发病时间必须限定沈阳市区内。本研究经医院伦理审查委员会批准。

1.2 气象资料

本研究时间段包含1 826 d，每日平均气压及风速数据资料由沈阳市气象局提供。所有患者均在本院周边20 km以内，因我市地势平坦处在同一海拔，故认为本研究患者暴露于同样的气候条件下。计算气胸发病日及非气胸发病日平均气压，为了量化气压变化，分别计算当日与前1 d平均气压之差。

1.3 统计学方法

2 结果

共526例患者纳入本研究，67例患者因无法详细确定气胸发病日或因其他诱因导致气胸排除。1 826 d中气胸发病451 d，非气胸发病1 375 d。结果显示，PSP每年在3、4月份春季高发，SSP每年1、11、12月份在冬季高发，见图1。月平均气压总体与气温呈反比，与气胸月发病无对应，呈单谷型分布，见图2。

图1 SP患者每月发病例数比较Fig.1 Distribution of the spontaneous pneumothorax episodes over the months

图2 本地区每月平均气压比较Fig.2 Monthly average atmospheric pressure

气胸发病日与非发病日平均大气压差异无统计学意义（P＞0.05）；2者前1 d平均大气压差异亦无统计学意义（P＞0.05）。气胸发病日与前1 d的大气压差和非发病日与前1 d的大气压差比较差异有统计学意义（P＜0.05），气胸发病日和非气胸发病日平均风速比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

3 讨论

SMIT等［2］1999年在研究中提出“跨肺压”（trans⁃pulmonary pressure）的概念，认为肺泡两侧存在压力差，肺泡内气体因为与外界交换缓慢且温度较为恒定，可以认为压力固定不变。当肺泡外气压改变时，肺泡两侧产生压力差即“跨肺压”，当肺泡壁因炎症或先天发育不良等原因导致局部薄弱时，压力差变化可致肺泡破裂造成气胸。这一假设解释了外界气压改变引起自发性气胸发病的机制，在潜水及航空作业中已证实气压急剧改变可致气胸发病［3⁃4］。国内外许多学者进行了此类研究，多数将大气压改变作为主要观察指标，其他气候指标还包括气温、风速、相对湿度等，笔者查阅1984年至2012年间的13篇文献，有8篇文献［5-6，9，11-12，14-16］研究结论认为SP的发病与大气压相关，其余5篇则未得到上述结论［2，7，8，10，13］。这些学者用不同的方法分析数据，其核心思想均是以描述气候指标变化为基础来统计自发性气胸发病情况。一些大样本研究［5-7，9，11-14］因缺乏详细病史资料以“患者入院日”为统计指标，因“患者入院日”不同于“气胸发病日”，故本研究均以“气胸发病日”为观察指标，所得结果更为准确。虽然一些研究结果未证实气压变化与气胸发病的相关性，但其研究结论中的其他气候观测指标与自发性气胸发病相关，CHEN等［13］研究提示相对湿度及降雨量与自发性气胸发病相关。ZHANG等［15］研究认为节气与自发性气胸相关，春分和处暑两个时节气胸发病率最高。SMIT等［2］研究认为雷雨过后1～2 d气胸发病人数显著增多。ÇELIK等［10］研究显示在土耳其的萨姆松每年秋季和六月自发性气胸患者增多。SCHIEMAN等［12］研究认为风速增大与自发性气胸发病呈正相关。由此可见气候因素在自发性气胸发病过程中起了重要的作用。

表1 气胸发病日与非发病日平均气压的比较Tab.1 Comparison of mean atmospheric pressure on days with and without pneumothorax

本研究结果可以看出每年3、4月份PSP发病人数最多。在气象学上，气压和气温呈反比关系，大气由高气压处流向低气压处产生风。沈阳地区3、4月份正值春季，风速、昼夜温差较大，根据跨肺压理论，急剧下降的气压使肺泡内气体膨胀，促使气胸发病率增加，这与实际情况相符合；气胸日与气胸前1 d气压差、非气胸日与前1 d气压差比较有统计学差异（P＜0.05），气胸日风速明显高于非气胸日（P＜0.001）。在临床工作中笔者经常遇到这样的情况，连续几天的大风天气后（尤其在春季），会有多个PSP患者相继就诊。这一现象在SMIT等［2］研究中称为“群集发病”，也说明了气压急剧下降和风速剧增增加了SP的发病率。本研究也将SSP患者纳入观察，SSP患者每年冬季（11月、12月）发病人数增多，春季并没有出现发病高峰。这一现象根据跨肺压理论难以解释，只能单纯归咎于冬季气候寒冷、支气管痉挛使存在肺部基础疾病的患者易于发生呼吸系统疾病，因炎症破坏肺泡壁促使气胸发病。文献检索发现仅有BULAJICH等［8］的研究对象包括SSP患者，亦没有发现气压变化对其发病产生影响。笔者认为可能寒冷的温度对SSP患者更具威胁。如果认为气压急剧下降可增加气胸发病率的话，那么有一些现象难以解释。在飞机舱内气压低于地表气压，然而乘客因此气胸发作比较罕见。笔者查阅相关文献发现只有NEIDHART等［17］在1985年报道飞机上乘客肺泡破裂至气胸发病。另外乘坐电梯上升10～20 m时，气压快速下降1～2 hPa，并没有增加气胸的概率［16］。由此可见气候因素对气胸发病影响不单纯以气压为主，可能有更加复杂的机制。

本研究未将气温因素纳入观察，因为根据波尔定律，压力与温度变化呈反比，肺脏为含气器官，压力变化对其影响更为直观。以往研究对气压改变影响气胸发病的结论不一，但是对于风速的研究均得到了阳性的结果，即风速剧增使气胸发病率增加。笔者认为根据伯努利流体定律，流速增加则压力减小，局部空气密度降低使暴露其中的人肺脏膨胀，有可能是其发病机制之一。

综上所述，SP发病情况全年呈规律性分布，依此可以根据天气预报采取预防措施，比如大风天气避免室外活动，冬季气温寒冷注意保暖等。这对保护人体健康具有重要作用。本研究样本仅限于沈阳地区，我国幅员辽阔、气候多样，有待于进一步扩大样本范围。今后研究应突破传统的研究方法，采用更为新颖的实验设计，从而去寻找潜在的致病因素。

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（编辑 武玉欣）

Influence of Climatic Factors on the Incidence of Spontaneous Pneumothorax

QU Bo，JIANG Wei，LIU Yongxin，ZHOU Zhiming
（Department of Thoracic Surgery，Cenral Hospital Affiliated to Shenyang Medical College，Shenyang 110024，China）

Objective To analyze the onset time rule of spontaneous pneumothorax，and investigate the influence of climatic factors such as atmo⁃spheric pressure，wind speed，etc.on the onset of spontaneous pneumothorax.Methods Five hundred and ninety⁃three patients of spontaneous pneumothorax in Cenral Hospital Affiliated to Shenyang MedicalCollegewere enrolled for this study between January 1，2011 and December 31，2015.The data of the average daily atmosphere pressure and wind speed in five years were recorded.The relationship between the onset of sponta⁃neous pneumothorax and the change of the atmosphere pressure and wind speed was analyzed.Results The incidence of spontaneous pneumotho⁃rax in Shenyang area was obvious seasonal.Primary spontaneous pneumothorax episodes were observed mostly in spring and in March and April；Second spontaneous pneumothorax episodes were observed mostly in winter and in November and December.The difference in mean atmospheric pressure was 0.6 hPa lower than on days in which no spontaneous pneumothorax occurred.This difference was statistically significant（P=0.015）. We observed significantly higher average wind speed on days with SP versus days without（9.46±6.33 m/s vs 7.11±5.47 m/s，P＜0.001）.Conclu⁃sion Spontaneous pneumothorax has obvious aggregation of onset time.A sharp drop in atmospheric pressure and increases in wind speed has im⁃portant influence on the incidence of spontaneous pneumothorax.

atmosphere pressure；spontaneous pneumothorax；weather condition

R561.4

A

0258-4646（2017）02-0169-04

10.12007/j.issn.0258⁃4646.2017.02.017

曲博（1981-），男，主治医师，硕士. E-mail：qubo2012@126.com

2016-05-25

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