Зависимость цирканнуальной динамики артериального давления от сезонных колебаний метеорологических и гелиофизических факторов. Мета-анализ

Во многих клинических исследованиях показана сезонная динамика артериального давления (АД), которую большинство авторов объясняют сезонными колебаниями температуры воздуха. Однако факт того, что в условиях современного урбанизированного общества влияние на человека температуры воздуха на улице минимизировано, как и то, что сезонная динамика АД наблюдается и в тропическом климате, противоречат данному утверждению. Известно, что сезонной динамике также подвержены длина дня, атмосферное давление, относительная влажность воздуха, геомагнитная активность. В исследованиях показано, что флуктуации этих метеорологических факторов могут вызвать сдвиги уровня АД.

Цель. С помощью мета-анализа результатов исследований, проведенных в разных климатических зонах (от субарктической до тропической) и посвященных сезонной динамике АД, выяснить какие метеорологические условия чаще всего соответствовали ежегодному максимуму АД, а какие ежегодному минимуму АД.

Материал и методы. Были отобраны 15 публикаций, посвященных изучению сезонной динамики артериального давления и сезонным обострениям артериальной гипертензии в 21 регионе Северного полушария Земного шара.

Результаты. В результате анализа метеорологических факторов было подтверждено, что, помимо температуры воздуха, сезонной динамике подвержены и другие факторы (атмосферное давление, относительная влажность воздуха, парциальная плотность кислорода в воздухе). Не было обнаружено корреляции между амплитудой сезонных колебаний температуры воздуха и амплитудой сезонных колебаний АД. Кроме того, амплитуда цирканнуальных колебаний АД была больше в регионах с четкой сезонной динамикой среднемесячной величины атмосферного давления, по сравнению с регионами, в которых среднемесячная величина атмосферного давления не имела четкой сезонной динамики, а сезонным колебаниям была подвержена вариабельность атмосферного давления. Также в некоторых регионах сезонный максимум АД совпадал с высокой геомагнитной активностью.

Заключение. В итоге, по результатам мета-анализа можно сделать вывод, что сезонные колебания уровня АД не являются реакцией сердечно-сосудистой системы на сезонную динамику только температуры воздуха. Скорее всего, сезонные колебания АД вызываются изменениями всех метеорологических факторов, имеющих сезонную динамику.

1. Rosenthal T. Seasonal variations in blood pressure. Am J Geriatr Cardiol. 2004;13(5):267-72. doi:10.1111/j.1076-7460.2004.00060.x.

2. Fares A. Winter Hypertension: Potential mechanisms. Int J Health Sci (Qassim). 2013;7(2):210-9.

3. Marti-Soler H, Gubelmann C, Aeschbacher S, et al. Seasonality of cardiovascular risk factors: an analysis including over 230 000 participants in 15 countries. Heart. 2014;100(19):1517-23. doi:10.1136/heartjnl-2014-305623.

4. Fletcher RD, Amdur RL, Kolodner R, et al. Blood pressure control among US veterans: a large multiyear analysis of blood pressure data from the Veterans Administration health data repository. Circulation. 2012;125(20):2462-8. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.111.029983.

5. Cois A, Ehrlich R. Socioeconomic Status Modifies the Seasonal Effect on Blood Pressure: Findings From a National Panel Study. Medicine (Baltimore). 2015;94(35):e1389. doi:10.1097/MD.0000000000001389.

6. Winnicki M, Canali C, Accurso V, et al. Relation of 24-hour ambulatory blood pressure and short-term blood pressure variability to seasonal changes in environmental temperature in stage I hypertensive subjects. Results of the Harvest Trial. Clin Exp Hypertens. 1996;18(8):995-1012.

7. Wolf K, Schneider A, Breitner S, et al. Cooperative Health Research in the Region of Augsburg Study Group. Air temperature and the occurrence of myocardial infarction in Augsburg, Germany. Circulation. 2009; 120(9):735-42. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.108.815860.

8. Wilson TE, Gao Z, Hess KL, Monahan KD. Effect of aging on cardiac function during cold stress in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010;298(6):R1627-33. doi:10.1152/ajpregu.00099.2010.

9. Yang L, Li L, Lewington S, et al. Outdoor temperature, blood pressure, and cardiovascular disease mortality among 23 000 individuals with diagnosed cardiovascular diseases from China. Eur Heart J. 2015;36(19):1178-85. doi:10.1093/eurheartj/ehv023.

10. Charach G, Rabinovich PD, Weintraub M. Seasonal changes in blood pressure and frequency of related complications in elderly Israeli patients with essential hypertension. Gerontology. 2004;50(5):315-21. doi:10.1159/000079130.

11. Stergiou GS, Myrsilidi A, Kollias A, et al. Seasonal variation in meteorological parameters and office, ambulatory and home blood pressure: predicting factors and clinical implications. Hypertens Res. 2015;38(12):869-75. doi:10.1038/hr.2015.96.

12. Смирнова М. И., Горбунов В. М., Волков Д. А. и др. Сезонные изменения гемодинамических параметров у больных с контролируемой артериальной гипертонией и высоким нормальным артериальным давлением в двух регионах Российской Федерации с различными климатическими характеристиками. Часть 2. Основные результаты исследования 1423 пациентов. Профилактическая Медицина. 2014;6:32-8.

13. Суханова И. В., Вдовенко С. И., Максимов А. Л. и др. Сравнительный анализ морфофункциональных показателей у жителей Европейского Севера и Северо-Востока России. Экология человека. 2014;10:3-11.

14. Карпин В. А., Шувалова О. И., Гудков А. Б. Клиническое течение артериальной гипертензии в экологических условиях урбанизированного Севера. Экология человека. 2011;10:48-52.

15. Nayha S. Adjustment of Blood Pressure Data by Season. Scand J Prim Health Care. 1985;3:99-105. doi:10.3109/02813438509013925.

16. Douma LG, Gumz ML. Circadian clock-mediated regulation of blood pressure. Free Radic Biol Med. 2018;119:108-14. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2017.11.024.

17. Kimura T, Senda S, Masugata H, et al. Seasonal blood pressure variation and its relationship to environmental temperature in healthy elderly Japanese studied by home measurements. Clin Exp Hypertens. 2010;32(1):8-12. doi:10.3109/10641960902929479.

18. Кузьменко Н. В., Рубанова Н. С., Плисс М. Г. и др. Функционирование сердечно-сосудистой системы лабораторных крыс в условиях сезонных колебаний атмосферного давления и геомагнитной активности. Росс.физ.жур. 2018;104(4):477-92.

19. Adamsson M, Laike T, Morita T. Annual variation in daily light exposure and circadian change of melatonin and cortisol concentrations at a northern latitude with large seasonal differences in photoperiod length. J Physiol Anthropol. 2016;36(1):6. doi:10.1186/s40101-016-0103-9.

20. Pechanova O, Paulis L, Simko F. Peripheral and central effects of melatonin on blood pressure regulation. Int J Mol Sci. 2014;15(10):17920-37 doi:10.3390/ijms151017920.

21. Lusardi P, Piazza E, Fogari R. Cardiovascular effects of melatonin in hypertensive patients well controlled by nifedipine: a 24-hour study. Br. J. Clin. Pharmacol.2000; 49: 423-7. doi:10.1046/j.1365-2125.2000.00195.x.

22. Zhang BL, Zannou E, Sannajust F. Effects of photoperiod reduction on rat circadian rhythms of BP, heart rate, and locomotor activity. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2000;279(1):R169-78. doi:10.1152/ajpregu.2000.279.1.R169.

23. Petersen JF, Sack D, Gabler RE. Physical Geography. Cengage Learning. 2016; 672 p.

24. Houck PD, Lethen JE, Riggs MW, et al. Relation of atmospheric pressure changes and the occurrences of acute myocardial infarction and stroke. Am J Cardiol. 2005;96(1):45-51. doi:10.1016/j.amjcard.2005.02.042.

25. Овчарова В. Ф. Определение содержания кислорода в атмосферном воздухе на основе метеорологических параметров (давления, температуры, влажности) с целью прогнозирования гипоксического эффекта атмосферы. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. 1981;2:29-34.

26. Овчарова ВФ. Гомеокинез в погодную гипоксию и гипероксию. Климат и здоровье человека: труды междунар. симпозиума ВМО/ ВОЗ/ЮНЕП СССР (Ленинград, 22-26 сентября 1986 г.). Л.: Гидрометеоиздат, 1988;2.

27. Овчарова ВФ. Состояние кардиопульмонарной системы у больных гипертонической болезнью при погодах с различными метеопатическими эффектами атмосферы. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. 1981;6:14-8.

28. Cantos JO, Estevez DM. Variations of oxygen in the air and its impact on human health. Boletln de la Asociacion de Geografos Espanoles. 2012;58:431-7.

29. Pope CA, Dockery DW, Kanner RE, et al. Oxygen saturation, pulse rate, and particulate air pollution: A daily time-series panel study. Am J Respir Crit Care Med. 1999;159:365-72. doi:10.1164/ajrccm.159.2.9702103.

30. Mel'nikov VN, Poliakov VI, Krivoshchekov SG, et al. Structural-functional characteristics of cervical vessels in hypertensive patients under changed atmospheric pressure. Aviakosm Ekolog Med. 2014;48(3):51-5.

31. Clua de Gonzalez A, Silbergleit VM, Gonzalez WD, et al. Annual variation of geomagnetic activity. J. Atmos. Sol. Terr. Phys. 2001;63(4):367-74. doi:10.1016/S1364-6826(00)00190-5.

32. Patowary R, Singh SB, Bhuyan K. A study of seasonal variation of geomagnetic activity. Res. J. Phy. and Appl. Sci. 2013;2(1):001-11.

33. McIntosh DH. On the annual variation of magnetic disturbance. Phil.Trans. Roy. Soc. London. Ser. 1959;251(1001):525-52. doi:10.1098/rsta.1959.0010.

34. Boller BR, Stolov R. Semiannual Variation of Geomagnetic Activity. J. Geophys. Res. 1970;75(1):92-108. doi:10.1029/JA078i001p00092.

35. Palmer SJ, Rycroft MJ, Cermack M. Solar and geomagnetic activity, extremely low frequency magnetic and electric fields and human health at the Earth's surface. Surv Geophys. 2006;27(5):557-95.doi:10.1007/s10712-006-9010-7.

36. Kaminski M, Cieslik-Guerra UI, Kotas R, et al. Evaluation of the impact of atmospheric pressure in different seasons on blood pressure in patients with arterial hypertension. Int J Occup Med Environ Health. 2016;29(5):783-92. doi:10.13075/ijomeh.1896.00546.

37. Palm F, Dos Santos M, Urbanek C, et al. Stroke seasonality associations with subtype, etiology and laboratory results in the Ludwigshafen Stroke Study (LuSSt). Eur J Epidemiol. 2013;28(5):373-81. doi:10.1007/s10654-013-9772-4.

38. Alperovitch 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. Arch Intern Med. 2009;169(1):75-80. doi:10.1001/archinternmed.2008.512.

39. Radke KJ, Izzo JL Jr. Seasonal variation in haemodynamics and blood pressure-regulating hormones. J Hum Hypertens. 2010;24(6):410-6. doi:10.1038/jhh.2009.75.

40. Ponjoan A, Garcla-Gil MM, Marti R, et al. Derivation and validation of BOREAS, a risk score identifying candidates to develop cold-induced hypertension. Environ Res. 2014;132:190-6. doi:10.1016/j.envres.2014.03.039.

41. Cui J, Muller MD, Blaha C, et al. Seasonal variation in muscle sympathetic nerve activity. Physiol Rep. 2015;3(8). pii:e12492. doi:10.14814/phy2.12492.

42. Youn JC, Rim SJ, Park S, et al. Arterial stiffness is related to augmented seasonal variation of blood pressure in hypertensive patients. Blood Press. 2007;16(6):375-80. doi:10.1080/08037050701642618.

43. Hayashi T, Ohshige K, Sawai A, et al. O. Seasonal influence on blood pressure in elderly normotensive subjects. Hypertens Res. 2008;31(3):569-74. doi:10.1291/hypres.31.569.

44. Tsuchihashi T, Uezono K, Abe I, et al. Seasonal variation in 24-h blood pressure pattern of young normotensive women. Hypertens Res. 1995;18(3):209-14.

45. Goyal A, Aslam N, Kaur S, et al. Factors affecting seasonal changes in blood pressure in North India: A population based four-seasons study. Indian Heart Journal. 2017;70(3):360-7. doi:10.1016/j.ihj.2017.09.012.

46. Sinha P, Taneja DK, Singh NP, et al. Seasonal variation in prevalence of hypertension: Implications for interpretation. Indian J Public Health. 2010 Jan-Mar;54(1):7-10. doi:10.4103/0019-557X.70537.

47. Russian site about weather. Gismeteo. https://www.gismeteo.ru/

48. Statistical site about weather. http://www.weatherbase.com/

49. Vasilyev AA, Fedorov VE, Hramov LD. Physics: study guide. 2nd ed. Moscow: Yurayt izdatel'stvo, 2018; р. 211. (In Russ.) Васильев А.А., Федоров В. Е., Храмов Л. Д. Физика: учебное пособие. 2-е изд. М. : Издательство Юрайт, 2018; c.211.

50. Ginzburg AS, Vinogradova AA, Fedorova EI. Content of oxygen in the atmosphere over large cities and respiratory problems. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics. 2014;50(8):782-92.

51. Catalog of geomagnetic storms for 1950-2010. Observatory data Moscow. http://www.izmiran.ru/magnetism/magobs/MagneticStormCatalog.html

52. World Meteorological Organization. Manual on the global data-processing and forecasting system. Volume 1-global aspects. Geneva. 2010; с. III.4-1.

53. Ried K. Interpreting and understanding meta-analysis graphs. Australian Family Physician. 2006;35(8):635-8.

54. Forman JP, Giovannucci E, Holmes MD, et al. Plasma 25- hydroxyvitamin D levels and risk of incident hypertension. Hypertension 2007;49(5):1063-9. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.087288.

55. Morabito M, Crisci A, Orlandini S, et al. A synoptic approach to weather conditions discloses a relationship with ambulatory blood pressure in hypertensives. Am J Hypertens. 2008;21(7):748-52. doi:10.1038/ajh.2008.177.

56. Azcarate T, Mendoza B. Influence of geomagnetic activity and atmospheric pressure in hypertensive adults. Int J Biometeorol. 2017;61 (9): 1585-92. doi: 10.1007/s00484-017-1337-x.

57. Doriot PA. Some unusual considerations about vessel walls and wall stresses. J Theor Biol. 2003 Mar 7;221(1):133-41. doi:org/10.1006/jtbi.2003.3182.

58. Herweh C, Nordlohne S, Sykora M, et al. Climatic and Seasonal Circumstances of Hypertensive Intracerebral Hemorrhage in a Worldwide Cohort.Stroke. 2017;48(12):3384-6. doi:10.1161/STROKEAHA.117.018779.

59. Cassol CM, Martinez D, Boeira Sabino da Silva FA, et al. Is sleep apnea a winter disease? Meteorologic and sleep laboratory evidence collected over 1 decade. Chest. 2012;142(6):1499-507 doi:10.1378/chest.11-0493.

60. Pavone M, Verrillo E, Ullmann N, et al. Age and seasons influence on at-home pulse oximetry results in children evaluated for suspected obstructive sleep apnea. Ital J Pediatr. 2017;43(1):109. doi:10.1186/s13052-017-0428-y.

61. Julian RJ. The response of the heart and pulmonary arteries to hypoxia, pressure, and volume. A short review. Poult Sci. 2007;86(5):1006-11. doi:10.1093/ps/86.5.1006.

62. van der Bel R, Caliskan M, van Hulst RA, et al. Blood Pressure Increase during Oxygen Supplementation in Chronic Kidney Disease Patients Is Mediated by Vasoconstriction Independent of Baroreflex Function. Front Physiol. 2017;30,8:186. doi:10.3389/fphys.2017.00186.

63. Yamazaki F, Takahara K, Sone R, et al. Influence of hyperoxia on skin vasomotor control in normothermic and heat-stressed humans. J Appl Physiol (1985). 2007;103(6):2026-33. doi:10.1152/japplphysiol.00386.2007.

64. Shumilov O, Kasatkina E, Koshcheeva T, et al. Cardiovascular mortality in northwestern Russia in relation with geomagnetic disturbances. Geoflsica Internacional. 2016; 55(4):267-74.