Short-term effects of ambient temperature on preterm birth and effect modification by relative humidity across Brazilian regions: a nationwide time-series study
تكشف هذه الدراسة الوطنية للسلاسل الزمنية التي شملت أكثر من 39 مليون ولادة في البرازيل أن خطر الولادة المبكرة قصير المدى المرتبط بدرجة الحرارة المحيطة يتباين بشكل كبير عبر المناطق، ويتأثر بشكل غير متجانس بالرطوبة النسبية، مما يؤكد الحاجة إلى مؤشرات بيئية خاصة بكل منطقة في مراقبة صحة الأم.
المؤلفون الأصليون:Lucas de Oliveira do COUTO, Ludmilla Viana Jacobson, Sofia Caumo, Flavio Manoel Rodrigues da Silva Júnior, Michele Rocha El Kadri, Sandra Hacon
المؤلفون الأصليون: Lucas de Oliveira do COUTO, Ludmilla Viana Jacobson, Sofia Caumo, Flavio Manoel Rodrigues da Silva Júnior, Michele Rocha El Kadri, Sandra Hacon
في كل عام، يولد ملايين الأطفال قبل أن تكون أجسادهم مهيأة تماماً للعالم. هذه الحالة، المعروفة باسم الولادة المبكرة، تعد سبباً رئيسياً لوفيات الرضع ويمكن أن تمهد الطريق لتحديات صحية طويلة الأمد. وبينما درس الأطباء لفترة طويلة العوامل البيولوجية التي تحفز المخاض المبكر، تشير مجموعة متزايدة من الدراسات العلمية إلى أن الهواء من حولنا يلعب دوراً هاماً. وتحديداً، يمكن لدرجة الحرارة في الخارج أن تعمل كمؤثر مجهد على جسم الشخص الحامل، مما قد يدفع الحمل نحو نهاية مبكرة. لكن الحرارة والبرودة لا توجدان في فراغ؛ فهما تقترنان دائماً تقريباً بالرطوبة في الهواء. تماماً كما يبدو اليوم الحار مختلفاً عندما يكون الهواء جافاً مقارنة بما إذا كان كثيفاً بالرطوبة، فإن الطريقة التي تؤثر بها درجة الحرارة على الحمل قد تتغير اعتماداً على مدى رطوبة أو جفاف الهواء. إن فهم هذه العلاقة المعقدة أمر بالغ الأهمية، خاصة مع تغير المناخ وتحول أنماط الطقس لتصبح أكثر تطرفاً.
وضعت دراسة وطنية حديثة في البرازيل هدفها رسم خريطة دقيقة لكيفية تأثير التغيرات اليومية في درجة الحرارة والرطوبة على خطر الولادة المبكرة عبر المناظر الطبيعية المتنوعة في البلاد. حلل الباحثون ما يقرب من أربعين مليون ولادة سُجلت على مدار عشرين عاماً، من عام 2003 إلى 2023. وقد نظروا في مستويات درجات الحرارة والرطوبة اليومية في كل منطقة وقارنوها بعدد الأطفال الذين ولدوا قبل أوانهم في تلك الأيام نفسها. ومن خلال استخدام أدوات إحصائية متقدمة يمكنها تتبع كيف يمكن لتعرض ما اليوم أن يؤثر على نتيجة بعد عدة أيام، تمكن الفريق من رؤية ليس فقط ما إذا كان الطقس مهماً، بل كيف أن التوقيت والمزيج المحدد من الحرارة والرطوبة يختلفان في منطقة الأمازون عن المناطق شبه المدارية في الجنوب.
وكشفت الدراسة أن الطقس لا يؤثر على البرازيل بأكملها بنفس الطريقة. ففي المناطق الشمالية والشمالية الشرقية الأكثر دفئاً، حيث المناخ حار باستمرار، مال خطر الولادة المبكرة للارتفاع عندما كانت درجات الحرارة مرتفعة باعتدال، أي أعلى قليلاً من المتوسط اليومي المعتاد. وحدثت هذه التأثيرات بسرعة كبيرة، وغالباً ما ظهرت في نفس اليوم الذي ارتفعت فيه درجة الحرارة. وفي المقابل، أظهرت المناطق الجنوبية والجنوبية الشرقية الأكثر برودة نمطاً مختلفاً؛ حيث اتخذ الخطر شكلاً يشبه حرف (U): فقد زاد عندما كان الجو بارداً جداً وأيضاً عندما كان حاراً جداً. وفي هذه المناطق، كان تأثير الطصف غالباً متأخراً، حيث ظهرت أعلى المخاطر بعد ما يصل إلى أسبوع من حدوث درجات الحرارة المتطرفة.
ولعل الاكتشاف الأكثر إثارة للدهشة هو أن الرطوبة عملت كمفتاح، حيث ترفع أو تخفض خطورة درجة الحرارة اعتماداً على مكان عيشك. ففي الجنوب الشرقي، جعلت الرطوبة العالية الحرارة أكثر خطورة بشكل كبير، مما ضخم خطر الولادة المبكرة. أما في الشمال الشرقي والوسط الغربي، فقد بدا أن الهواء الجاف هو ما يجعل درجة الحرارة أكثر ضرراً، لا سيما عندما تكون حارة. وفي الجنوب، أدت الرطوبة المنخفضة إلى تكثيف المخاطر المرتبطة بالطقس البارد. وهذا يعني أن قاعدة واحدة حول "أن الطقس الحار سيء" لا تنطبق على البلد بأكم، فالخطر هو مزيج محدد من درجة الحرارة والرطوبة يتغير من منطقة إلى أخرى.
وقد حسب الباحثون أن آلاف حالات الولادة المبكرة خلال فترة العقدين الماضيين يمكن ربطها بهذه الظروف الجوية غير المثالية في منطقتي الجنوب الشرقي والجنوب وحدهما. ففي الجنوب الشرقي، على سبيل المثال، كانت الرطوبة العالية المقترنة بالحرارة مسؤولة عن عدد كبير من هذه الحالات. وتشير الدراسة إلى أن مسؤولي الصحة العامة لا يمكنهم الاعتماد على نهج واحد يناسب الجميع لتحذير الحوامل من مخاطر الطقس. بدلاً من ذلك، يجب أن تكون أنظمة الإنذار المبكر مصممة لتناسب المناخات المحلية، مع مراعاة كيفية تعديل الرطوبة لتهديد درجة الحرارة في كل منطقة محددة. ومع استمرار تغير المناخ، ستكون هذه الرؤى الخاصة بكل منطقة ضرورية لحماية صحة الأم والمولود الجديد في جميع أنحاء البرازيل.
ملخص تقني: الآثار قصيرة المدى لدرجة الحرارة المحيطة على الولادة المبكرة وتعديل الأثر بواسطة الرطوبة النسبية في البرازيل
بيان المشكلة يُعد التعرض لدرجات الحرارة المحيطة غير المثالية عامل خطر معروف للولادة المبكرة (PTB)، وهي سبب رئيسي لوفيات حديثي الولادة والمراضة طويلة الأمد. وبينما توثق الدراسات الآثار الضارة لتقلبات درجات الحرارة، إلا أن الآليات المحددة ودور الرطوبة النسبية كمعدل للأثر لا تزال غير مشخصة بشكل كافٍ عبر البيئات ذات المناخات المتنوعة. وتعمل التغيرات المناخية على زيادة وتيرة التقلبات الحرارية، ومع ذلك، فإن الأدلة المتعلقة بالتأثير المشترك لدرجة الحرارة والرطوبة على نتائج الحمل في أمريكا الجنوبية لا تزال محدودة. تعالج هذه الدراسة هذه الفجوة من خلال استقصاء الارتباطات قصيرة المدى بين درجة الحرارة المحيطة اليومية وخطر الولادة المبكرة عبر مناطق البرازيل الخمس الكبرى (الشمال، والشمال الشرقي، والوسط الغربي، والجنوب الشرقي، والجنوب) من عام 2003 إلى 2023، مع تقييم كيفية تعديل الرطوبة النسبية لهذه الارتباطات.
المنهجية استخدمت الدراسة تصميم السلاسل الزمنية على مستوى البلاد، غطت 5,570 بلدية عبر 26 ولاية والمنطقة الفيدرالية.
مصادر البيانات: تم الحصول على سجلات الولادات الحية الفردية من نظام معلومات الولادات الحية البرازيلي (SINASC/DATASBUFF) للفترة من يناير 2003 إلى ديسمبر 2023. كما استُمدت البيانات البيئية، بما في ذلك متوسط درجة حرارة الهواء اليومي والرطوبة النسبية، من مجموعات بيانات إعادة التحليل ERA5-Land المجمعة على مستوى البلديات.
مجتمع الدراسة: شمل التحليل 39,815,229 ولادة حية مفردة مؤهلة (باستثناء العيوب الخلقية والولادات المبكرة للغاية <28 أسبوعاً). عُرِّفت الولادة المبكرة بأنها الولادة قبل إتمام 37 أسبوعاً.
النهج الإحصائي: طبق الباحثون نماذج الجمع المضافة (GAMs) الخاصة بكل منطقة ضمن إطار نموذج التأخر غير الخطي الموزع (DLNM).
متغير الاستجابة: عدد حالات الولادة المبكرة اليومية لكل وحدة فيدرالية (FU)، والتي تم نمذجتها باستخدام توزيع "النيجاتيف ثنائي الحدين" (negative binomial) لمعالجة التشتت الزائد.
التعرض: تمت نمذجة متوسط درجة الحرارة اليومي بعلاقة استجابة-تعرض غير خطية (spline طبيعي، 3 درجات حرية) وعلاقة استجابة-تأخر (spline طبيعي، درجتان حرية) عبر فترة تأخر تتراوح من 0 إلى 7 أيام.
تعديل الأثر: تم نمذجة الرطوبة النسبية كمعدل أثر مستمر. وقامت الدراسة بتقدير منحنيات (درجة الحرارة-الولادة المبكرة) الشرطية عند المئوي الخامس والـ 95 المحددين لكل منطقة للرطوبة النسبية لتقييم التباين.
المتغيرات المصاحبة: تحكمت النماذج في الاتجاهات الزمنية طويلة الأمد، وأيام الأسبوع، والرطوبة النسبية، والآثار الثابتة لكل وحدة فيدرالية.
العبء القابل للعزو: تم تقدير عدد حالات الولادة المبكرة التي يمكن عزوها لدرجات الحرارة غير المثالية (وتحديداً للبرد والحرارة) باستخدام محاكاة مونت كارلو.
النتائج الرئيسية
الانتشار العام: من بين 39.8 مليون ولادة تم تحليلها، كانت هناك 3.1 مليون حالة (7.85%) ولادة مبكرة. سجلت منطقة الشمال أعلى نسبة (8.29%)، تليها منطقة الجنوب الشرقي (8.14%).
أنماط الاستجابة للتعرض:
المناطق الأكثر دفئاً (الشمال، الشمال الشرقي، الوسط الغربي): أظهرت هذه المناطق مخاطر أعلى عند درجات حرارة خارج المتوسط الإقليمي بدرجة معتدلة، حيث كانت التأثيرات الأكثر وضوحاً تحدث عند التأخر 0 (فوري). أظهرت منطقة الشمال نمطاً على شكل حرف U مقلوب يبلغ ذروته عند 24 درجة مئوية، بينما أظهر الشمال الشرقي زيادة طفيفة في المخاطر بلغت ذروتها عند 27 درجة مئوية.
المناطق الأكثر برودة/اعتدالاً (الجنوب الشرقي، الجنوب): أظهرت هذه المناطق منحنيات ارتباط على شكل حرف U، مما يشير إلى زيادة المخاطر عند درجات الحرارة المرتف والمرتفعة والمنخفضة بالنسبة للمتوسط. كانت التأثيرات أكثر وضوحاً عند التأخر 7، مما يشير إلى استجابة متأخرة. بلغت المخاطر المرتبطة بالحرارة ذروتها عند 32 درجة مئوية (الجنوب الشرقي) و31 درجة مئوية (الجنوب)، بينما بلغت المخاطر المرتبطة بالبرد ذروتها عند 10 درجات مئوية (الجنوب الشرقي) و3 درجات مئوية (الجنوب).
العبء القابل للعزو: تحملت منطقتا الجنوب الشرقي والجنوب أكبر الأعباء المطلقة لحالات الولادة المبكرة المنسوبة لدرجة الحرارة (18,520 و9,892 حالة على التوالي). في الجنوب الشرقي، شكلت الحرارة غالبية العبء، بينما في الجنوب، ساهم كل من البرد والحرارة بشكل كبير.
تعديل الأثر بواسطة الرطوبة: كان الدور المعدل للرطوبة النسبية مختلفاً بشدة حسب المنطقة:
الجنوب الشرقي: أنتجت الرطوبة العالية أوضح تضخيم للمخاطر عند درجات الحرارة المنخفضة والمرتفعة.
الشمال الشرقي والوسط الغربي: كانت الرطوبة المنخفضة هي الأكثر تأثيراً، حيث عززت المخاطر المرتبطة بدرجات الحرارة المنخفضة.
الجنوب: أدت الرطوبة المنخفضة إلى تكثيف المخاطر المرتبطة بالبرد.
الشمال: لوحظ تأثير تعديلي محدود؛ حيث كانت المنحنيات عند الرطوبة المنخفضة والعالية متشابهة بشكل عام.
الأهمية والادعاءات تزعم الورقة أن العلاقة بين درجة الحرارة المحيطة والولادة المبكرة ليست موحدة عبر البرازيل؛ فهي تختلف اختلافاً جوهرياً في الشكل (U مقلوب مقابل U)، وفي هيكل التأخر (فوري مقابل متأخر)، وفي العبء القابل للعزو اعتماداً على الخصائص المناخية الإقليمية.
وعلى نحو حاسم، تثبت الدراسة أن التقييمات القائمة على درجة الحرارة وحدها قد تغفل عن الضغوط البيئية المشتركة ذات الصلة. إن اتجاه وحجم تأثير تعديل الرطوبة يختلفان وفقاً لكل منطقة:
تعمل الرطوبة العالية كمضخم كبير في الجنوب الشرقي.
تُعد الرطوبة المنخفضة عاملاً حاسماً في الشمال الشرقي، والوسط الغربي، وفي المخاطر المرتبطة بالبرد في الجنوب.
خلص المؤلفون إلى أن أنظمة مراقبة الصحة العامة، وأنظمة الإنذار المبكر، واستراتيجيات التكيف مع المناخ يجب أن تتجاوز نهج "النموذج الواحد للجميع". وبدلاً من ذلك، هم يدعون إلى تطوير مؤشرات درجة الحرارة والرطوبة الخاصة بكل منطقة لحماية صحة الأم والوليد بشكل أفضل ضد الآثار المركبة لتغير المناخ. وتؤكد الدراسة أن التدخلات الفعالة تتطلب تقييمات مخاطر مصممة خصيصاً تأخذ في الاعتبار ملفات المناخ المحلية والإجهاد المركب لدرجة الحرارة والرطوبة.