تقييم عتبات تحذير الحرارة مع تأثيرات صحية متعددة متأخرة وتراكمية استنادًا إلى قاعدة بيانات سكانية لمدة 20 عامًا Evaluation of heat warning thresholds with multiple lagged and cumulative health impacts based on a 20-year population database

شارك:
المجلة: Scientific Reports، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-31832-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41622278
تاريخ النشر: 2026-02-01
المؤلف: Shih‐Chun Candice Lung وآخرون
الموضوع الرئيسي: تغير المناخ وتأثيراته على الصحة

نظرة عامة

تقيّم هذه الدراسة بشكل نقدي المعايير الحالية لفئات تحذير الحرارة، والتي تستند إلى بيانات مناخية، في سياق ارتفاع درجات الحرارة العالمية. تركز الأبحاث على العلاقة بين درجة الحرارة القصوى اليومية (Tmax) ومجموعة متنوعة من النتائج الصحية، بما في ذلك الزيارات الطارئة، والقبول في المستشفيات، والوفيات المتعلقة بالأمراض المرتبطة بالحرارة (HRI)، بالإضافة إلى الأمراض القلبية الوعائية، والتنفسية، والسكري، وأمراض الكلى. باستخدام نماذج إضافية عامة، يكشف تحليل سجلات الطقس والصحة من تايوان (2000-2019) أن HRI حساس بشكل خاص لارتفاع درجات الحرارة، مع مخاطر نسبية (RR) تبلغ 1.81 (CI: 1.51-2.18) للزيارات الطارئة و2.99 (CI: 1.99-4.49) للقبول في المستشفيات عند Tmax ≥ 34 °C. ومن الجدير بالذكر أن التأثيرات الصحية الكبيرة لوحظت عند عتبات درجات حرارة أقل من مستويات التحذير الحالية، مما يبرز ضرورة مراجعة هذه العتبات.

تحدد الدراسة أيضًا الفئات الضعيفة، وخاصة الأفراد الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم، وارتفاع السكر في الدم، أو ارتفاع الدهون في الدم، الذين يظهرون مخاطر مرضية أعلى لحالات مثل الالتهاب الرئوي، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، والسكتة الدماغية مقارنة بالسكان العامين. بالإضافة إلى ذلك، تم تسليط الضوء على المزارعين كأكثر مجموعة مهنية عرضة للخطر. تدعو النتائج إلى نهج شامل يدمج كل من التأثيرات المتأخرة والتراكمية في أنظمة تحذير الصحة من الحرارة، مما يشير إلى أن المنهجية المطورة يمكن أن تكون قابلة للتطبيق في دول أخرى لتعزيز أطر تحذير الصحة من الحرارة المستندة إلى الأدلة.

الطرق

توضح قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. تفصل معايير اختيار المشاركين، والتدخلات المحددة التي تم إدارتها، ومدة الدراسة. استخدم الباحثون إطار تجربة عشوائية محكومة لضمان موثوقية النتائج، مع تخصيص المشاركين إما لمجموعة العلاج أو مجموعة التحكم.

شملت جمع البيانات قياسات موحدة لتقييم النتائج الرئيسية، التي تم تحليلها باستخدام طرق إحصائية مناسبة. يصف القسم أيضًا أدوات البرمجيات المستخدمة لتحليل البيانات والعتبات الدلالية المحددة لاختبار الفرضيات. بشكل عام، تم تصميم المنهجية لتقييم تأثيرات التدخل بدقة مع التحكم في المتغيرات المربكة المحتملة.

النتائج

هدفت نتائج هذه الدراسة إلى تحديد العتبات الحرارية المناسبة لنظام تحذير الصحة من الحرارة (HHWS) استنادًا إلى بيانات وبائية ذات صلة بالسكان التايوانيين. كشفت التحليلات أن أعلى المخاطر النسبية (RRs) لمجموعة متنوعة من النتائج الصحية، وخاصة الزيارات الطارئة، والقبول في المستشفيات، والوفيات، لوحظت بشكل أساسي عند Tmax يبلغ 34 °C. على وجه التحديد، تم تسجيل أعلى RRs للزيارات الطارئة للأمراض المرتبطة بالحرارة (HRIs) وحصى الكلى، مع RRs تبلغ 1.81 (95% CI: 1.51-2.18، p < 0.0001) و1.36 (95% CI: 1.30-1.42، p < 0.0001) على التوالي. بالنسبة للوفيات، أظهر مرض القلب الإقفاري (IHD) أعلى RR بلغ 1.35 (95% CI: 1.12-1.63، p = 0.0018) عند نفس العتبة. أظهرت مجموعة الهايبر، التي تشمل الأفراد الأكثر عرضة للحرارة، RRs مشابهة للجمهور العام لكنها أظهرت زيادة في القابلية لحالات مثل الالتهاب الرئوي ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD). أشارت التحليلات الإضافية لتأثيرات تراكمية لمدة 3 أيام إلى أن أعلى RRs للزيارات الطارئة والقبول في المستشفيات كانت مرتبطة بعتبات Tmax تتراوح من 29.5 إلى 33 °C. ومن الجدير بالذكر أن مجموعة الهايبر أظهرت RRs كبيرة للزيارات الطارئة المتعلقة بالسكتة الدماغية (1.03، 95% CI: 1.01-1.45، p = 0.0081) والقبول في المستشفيات (1.03، 95% CI: 1.01-1.06، p = 0.0043)، والتي لم تكن ذات دلالة إحصائية للجمهور العام. تضمنت الفئات الضعيفة المحددة النساء فوق 65 عامًا، والمزارعين، وفئات التأمين المختلفة، جميعها كانت مرتبطة بزيادة المخاطر الصحية عبر نتائج متعددة. تم تسليط الضوء على منطقة S2 الجغرافية كمنطقة ضعيفة بشكل خاص، حيث أظهرت أعلى عدد من النتائج الصحية المرتبطة بالزيارات الطارئة والقبول في المستشفيات. تؤكد هذه النتائج على الحاجة إلى تحذيرات صحية من الحرارة مستهدفة لحماية الفئات المعرضة للخطر بشكل فعال.

المناقشة

تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الروابط المهمة بين درجة الحرارة القصوى (Tmax) ومجموعة متنوعة من النتائج الصحية في تايوان، مما يشير إلى أن العتبات الحالية لتحذيرات الحرارة قد تحتاج إلى مراجعة. وجدت الدراسة أن المخاطر النسبية (RRs) للتأثيرات الصحية، وخاصة الأمراض المرتبطة بالحرارة (HRI)، كانت ذات دلالة إحصائية عند قيم Tmax أقل من تلك المحددة حاليًا في “معلومات درجات الحرارة العالية” في تايوان. يُوصى بعتبة تحذير تبلغ 34 °C لتقليل مخاطر المرض، بينما يجب اعتبار عتبة تبلغ 32 °C للزيارات الطارئة المتعلقة بـ HRI. تشمل الفئات المقترحة لتحذيرات الحرارة الحذر (الأصفر)، والتنبيه (البرتقالي)، والخطر (الأحمر)، والخطر الشديد (الأرجواني)، مع معايير محددة لكل منها استنادًا إلى التأثيرات التراكمية للحرارة.

بالإضافة إلى ذلك، حدد التحليل الفئات الضعيفة، بما في ذلك النساء المسنات والمزارعين، الذين أظهروا قابلية متزايدة لمخاطر الصحة المرتبطة بالحرارة. تتماشى النتائج مع الدراسات السابقة التي تؤكد على زيادة تعرض هذه الفئات في ظل ظروف درجات الحرارة العالية. تؤكد الأبحاث على أهمية دمج كل من التأثيرات المتأخرة والتراكمية في أنظمة التحذير الصحي لتقليل المرض والوفيات المرتبطة بالحرارة الشديدة بشكل فعال. بشكل عام، توفر الدراسة أساسًا وبائيًا قويًا لمراجعة عتبات تحذير الحرارة وتؤكد على الحاجة إلى تدخلات مستهدفة لحماية الفئات المعرضة للخطر.

Journal: Scientific Reports, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-31832-2
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41622278
Publication Date: 2026-02-01
Author(s): Shih‐Chun Candice Lung et al.
Primary Topic: Climate Change and Health Impacts

Overview

This study critically evaluates the existing criteria for heat warning categories, which are based on climatological data, in the context of rising global temperatures. The research focuses on the relationship between daily maximum temperature (Tmax) and various health outcomes, including emergency visits, hospitalizations, and mortality related to heat-related illnesses (HRI), as well as cardiovascular, respiratory, diabetes, and renal diseases. Utilizing generalized additive models, the analysis of weather and health records from Taiwan (2000-2019) reveals that HRI is particularly sensitive to temperature increases, with relative risks (RR) of 1.81 (CI: 1.51-2.18) for emergency visits and 2.99 (CI: 1.99-4.49) for hospitalizations at Tmax ≥ 34 °C. Notably, significant health impacts were observed at temperature thresholds lower than current warning levels, underscoring the necessity for revising these thresholds.

The study also identifies vulnerable populations, particularly individuals with hypertension, hyperglycemia, or hyperlipidemia, who exhibit higher morbidity risks for conditions such as pneumonia, chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and stroke compared to the general population. Additionally, farmers were highlighted as the most vulnerable occupational group. The findings advocate for a comprehensive approach that incorporates both lag and cumulative effects in heat-health warning systems, suggesting that the methodology developed could be applicable in other countries to enhance evidence-based heat-health warning frameworks.

Methods

The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. It details the selection criteria for participants, the specific interventions administered, and the duration of the study. The researchers utilized a randomized controlled trial framework to ensure the reliability of the results, with participants assigned to either the treatment or control group.

Data collection involved standardized measures to assess the primary outcomes, which were analyzed using appropriate statistical methods. The section also describes the software tools used for data analysis and the significance thresholds set for hypothesis testing. Overall, the methodology is designed to rigorously evaluate the effects of the intervention while controlling for potential confounding variables.

Results

The results of this study aimed to identify appropriate temperature thresholds for a Heat Health Warning System (HHWS) based on epidemiological data relevant to the Taiwanese population. The analysis revealed that the highest relative risks (RRs) for various health outcomes, particularly emergency visits, hospitalizations, and mortality, were predominantly observed at a Tmax of 34 °C. Specifically, the highest RRs for emergency visits were recorded for heat-related illnesses (HRIs) and urolithiasis, with RRs of 1.81 (95% CI: 1.51-2.18, p < 0.0001) and 1.36 (95% CI: 1.30-1.42, p < 0.0001), respectively. For mortality, ischemic heart disease (IHD) exhibited the highest RR of 1.35 (95% CI: 1.12-1.63, p = 0.0018) at the same threshold. The hyper group, which includes individuals more susceptible to heat, showed similar RRs to the general public but demonstrated increased vulnerability to conditions such as pneumonia and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Further analysis of the 3-day cumulative effects indicated that the highest RRs for emergency visits and hospitalizations were associated with Tmax thresholds ranging from 29.5 to 33 °C. Notably, the hyper group exhibited significant RRs for stroke-related emergency visits (1.03, 95% CI: 1.01-1.45, p = 0.0081) and hospitalizations (1.03, 95% CI: 1.01-1.06, p = 0.0043), which were not statistically significant for the general public. Vulnerable groups identified included females aged over 65, farmers, and various insurance categories, all of which were associated with increased health risks across multiple outcomes. The S2 geographical area was highlighted as particularly vulnerable, showing the highest number of health outcomes linked to emergency visits and hospitalizations. These findings underscore the need for targeted heat-health warnings to protect at-risk populations effectively.

Discussion

The discussion section of the research paper highlights significant associations between maximum temperature (Tmax) and various health outcomes in Taiwan, indicating that current thresholds for heat warnings may need revision. The study found that relative risks (RRs) for health impacts, particularly heat-related illnesses (HRI), were statistically significant at Tmax values lower than those currently established in Taiwan’s “High Temperature Information.” Specifically, a warning threshold of 34 °C is recommended to mitigate morbidity risks, while a threshold of 32 °C should be considered for emergency visits related to HRI. The proposed categories for heat warnings include cautious (yellow), alert (orange), dangerous (red), and highly dangerous (purple), with specific criteria for each based on cumulative effects of temperature.

Additionally, the analysis identified vulnerable populations, including elderly women and farmers, who exhibited heightened susceptibility to heat-related health risks. The findings align with previous studies that emphasize the increased vulnerability of these groups under high-temperature conditions. The research underscores the importance of incorporating both lag and cumulative effects in health warning systems to effectively reduce morbidity and mortality associated with extreme heat. Overall, the study provides a robust epidemiological foundation for revising heat warning thresholds and emphasizes the need for targeted interventions to protect at-risk populations.