Prænatal eksponering for varme og fugtige forhold forværrer barnets vækstresultater

Prænatal eksponering for varme og fugtige forhold forværrer barnets vækstresultater

Farerne ved varme og fugt er så velkendte, at det er blevet en kliché at nævne dem. Men virkningerne kan være mere vidtrækkende, end selv videnskabsmænd og læger har anet.

I en artikel offentliggjort iVidenskabelige fremskridtUC Santa Barbara forskere undersøgte virkningerne af prænatal eksponering for ekstremt varme, fugtige forhold på sundheden for børn i Sydasien. De fandt ud af, at fugt forværrer virkningerne af varmeeksponering, dels ved at forhindre gravide kvinder i at køle ned. At tage højde for fugtighed firedoblede virkningen af ​​ekstrem varme på børns sundhed.

"Eksponering for varme, fugtige forhold i livmoderen er farligt for børns sundhed og farligere end bare varme temperaturer alene," sagde hovedforfatter Katie McMahon, en doktorand hos professor Kathy Baylis i Geografiafdelingen.

Ved kun at fokusere på virkningerne af temperatur undervurderer mange forskere, læger og embedsmænd muligvis den sande virkning af ekstremt vejr. Dette er især bekymrende, da disse forhold forventes at blive mere almindelige og ekstreme på grund af klimaændringer. Derudover er varme, fugtige områder langs floder og kyster blandt de tættest befolkede områder på jorden. Befolkningen vokser også hurtigt mange af disse steder.

Heldigvis kan forståelsen af ​​dette fænomen hjælpe med indgreb. Selv simple foranstaltninger kan have betydelige fordele, hævder forfatterne.

Hvordan vi måler betyder noget

Den forudsagte luftfugtighed gør ikke bare varmen værre; Den "opfattede" temperatur har et faktisk grundlag i vores biologi. Folk køler ned ved at svede. Fordampningen aftager dog, når luften er fugtig. "Og hvis fordampning ikke kan forekomme, kan afkøling ikke forekomme," sagde McMahon. "Al denne varme opbygges i vores kroppe og forårsager varmestress." Og dette kan ske ved meget lavere temperaturer og fugtige forhold.

Det er derfor, wet bulb temperature (WBGT) blev opfundet i 1950'erne. I modsætning til en simpel temperaturmåling tager denne metrik højde for fire faktorer, der påvirker varmestress: lufttemperatur, fugtighed, strålevarmekilder og luftstrøm. Det er præcis, hvad McMahon og hendes medforfattere fandt i deres undersøgelse.

Med hensyn til sundhedseffekter undersøgte forfatterne højde for alder: et forhold mellem et barns højde og gennemsnittet for hans eller hendes alder. Dette forhold er en almindeligt anvendt indikator for kronisk helbredstilstand hos børn under fem år.

Forskere indsamlede data om børns sundhed fra Demographic and Health Surveys (DHS), en storstilet og omfattende husstandsundersøgelse af folkesundhed og demografi. Deres daglige vejrdata blev skabt af UCSB's Climate Hazards Center.

Meget af arbejdet involverede at forbinde demografiske data og undersøgelsesdata med varme- og fugtdata for at bestemme prænatal varmeeksponering. Forfatterne kørte derefter dataene gennem deres statistiske modeller med nøje udvalgte temperatur-, fugt- og væksttærskler.

Disse tærskler var 35° Celsius (95° Fahrenheit) for temperatur og 29° C (84° F) for WBGT. "Vi havde brug for sammenlignelighed af vores varme og varme-fugtige tærskler," sagde McMahon, "og denne tilgang førte os til to tærskler, der forekommer med næsten samme frekvens i Sydasien."

Forskerne fandt ud af, at eksponering for ekstrem varme var skadelig, men fugt gjorde resultaterne værre. For eksempel, at se på eksponering i tredje trimester fandt ud af, at varme og fugt var omkring fire gange værre end varme alene, forklarede Baylis. Resultaterne tyder på, at et barn, der oplevede en stigning i varme og luftfugtighed med én standardafvigelse i året før fødslen, ville være 13 % mindre end forventet for deres alder. I modsætning hertil resulterede en stigning i en standardafvigelse i ekstrem varmeeksponering i en aldersrelateret reduktion i højden på 1 %.

Graviditetsfaktoren

Gravide kvinder er særligt sårbare over for varmestress af flere årsager. Den ekstra vægt får dem til at producere mere varme, og hormonelle ændringer gør dem også mere modtagelige for overophedning. Kombineret med virkningerne af høj luftfugtighed kan dette forårsage reelle problemer for en kvinde og hendes fremtidige barn.

De værste tider var meget tidligt og meget sent i graviditeten, fandt holdet. "Tidligt i graviditeten er fosteret i stor risiko," forklarede McMahon, "mens moderen i slutningen af ​​graviditeten er endnu mere udsat." For eksempel kan varmestress sent i graviditeten udløse for tidlig fødsel, hvilket resulterer i, at spædbørn endnu ikke er fuldt udviklede. Dette tilbageslag kan så fortsætte ind i barndommen, hvilket fører til udviklingsproblemer og dårligt helbred, som aldrig bliver helt overvundet.

Et særligt risikabelt tidspunkt for varmepåvirkning var imidlertid begyndelsen af ​​graviditeten, muligvis endda kort før undfangelsen. En kvinde ved måske ikke selv, at hun er på dette kritiske tidspunkt for sit fremtidige barn, eller at hun overhovedet er gravid.

På tværs af kulturer bliver kvinder ofte behandlet med ekstra omhu sent i graviditeten, "men jeg formoder, at næsten ingen anerkendte disse risici i første trimester - inklusive mig før denne undersøgelse," sagde medforfatter Chris Funk, direktør for Climate Hazards Center.

Robuste resultater

Forfatterne erkender, at papiret har flere begrænsninger. For eksempel var de ikke i stand til at få adgang til nøjagtige fødselsdatoer og graviditetslængder og kan derfor ikke fuldt ud forklare virkningerne af for tidlig fødsel. For eksempel, hvis en baby blev født en måned for tidligt, ville han eller hun faktisk være omkring 0,9 år gammel på hans eller hendes første fødselsdag. Forskerne sagde, at de gerne ville se bedre og mere detaljerede sundhedsdata fra flere regioner.

Alligevel siger holdet også, at undersøgelsens resultater er stærke nok til at fremsætte årsagsmæssige påstande. De testede deres resultater ved hjælp af forskellige alternative tærskler og overvejede andre faktorer, der kan have påvirket deres resultater. "Vi viser versioner af resultaterne, der bruger fem forskellige sæt alternative tærskler," sagde McMahon. "Uanset tærskelværdien forblev vores hovedkonklusion den samme."

De undersøgte endda virkningen af ​​prænatal WBGT på fødselsrater og spædbørnsdødelighed.

Det ser ikke ud til, at tidlig død eller mislykkede graviditeter ville påvirke resultaterne af vores undersøgelse alvorligt."

Chris Funk, direktør for Climate Hazards Center

Vidtgående konsekvenser

Resultaterne har en række implikationer. Risikovurdering baseret udelukkende på temperatur tager ikke højde for våde kyster og ådale. "Dette er bogstaveligt talt civilisationens vugger," sagde Funk. "Og det gør dem til de tættest befolkede steder på planeten." Forskere har anslået, at omkring 38 % af verdens befolkning i 2018 boede inden for 100 kilometer fra kysten, og en endnu højere procentdel boede tæt på en flod eller sø.

Sydasien – en region med over 1,7 milliarder mennesker – kan blive særligt hårdt ramt i de kommende år. Hvis de blev udsat for de forhold, der forventes i et højemissionsscenarie i 2050, ville omkring 3,5 millioner børn alene i undersøgelsesregionen have oplevet hæmning. "Selv hvis det lykkes samfund at begrænse opvarmningen til 2°C over førindustrielle niveauer, forventes Sydasien at lide under dødelige varmebegivenheder hvert år," skriver forfatterne.

Derudover fokuserer meget forskning i virkningerne af ekstremt vejr på dødsfald frem for helbredseffekter. "Men ekstremt vejr skader mange flere mennesker, end det dræber," sagde McMahon. At fokusere kun på dødelighed går glip af meget af disse sygdommes indvirkning på menneskers liv. "Dette påvirker vores beregning af omkostningerne ved klimaændringer for menneskers sundhed og samfundet som helhed."

Dårligt helbred har også store økonomiske konsekvenser, der kan forekomme på tværs af flere generationer, hvilket skaber en cyklus af yderligere fattigdom og dårligt helbred, forklarede Funk. "Det billede, som denne forskning tegner, er dystert, men det kan føre til mange potentielt positive indgreb."

Det er vigtigt at bemærke, at mange onde cirkler kører den anden vej, hvilket betyder, at små indgreb kan have dramatiske, vidtrækkende effekter. Relativt enkle uddannelses- og beskedkampagner kan føre til betydelige stigninger i modstandsdygtighed og adaptiv adfærd, sagde forskerne.

Funk og hans kolleger ved Climate Hazards Center arbejder på ekstrem varmeprognoser og tidlige varslingssystemer, såsom et projekt med Kenya Meteorological Agency for at forbedre prognoserne for Kakuma-flygtningelejren i det nordlige Kenya. Ved at spore WBGT kan organisationen, der driver flygtningelejren, træffe tilpasningsforanstaltninger, hvis en hedebølge er nært forestående.

Centret studerer også de forhold, der udløser disse hedebølger, for at forstå deres forbindelse til regionale vejrsystemer. Holdet arbejder med Microsofts AI for Good Lab for at bruge maskinlæring til vejrmodellering til at forudsige forholdene i flygtningelejre.

Baylis' gruppe studerer, hvordan farer forstærker hinanden, såsom virkningerne af varme og luftforurening. McMahon vil undersøge nogle af nuancerne ved varmeeksponering, såsom hvilke mødre, babyer og børn der er mest udsatte, og hvordan disse forskelle kan udvikle sig i fremtiden.

McMahon planlægger også at undersøge virkningerne af varme og fugt på sårbare befolkningsgrupper, herunder landarbejdere i Californien. Hun vil arbejde sammen med en gruppe sundhedsklinikker i Salinas-dalen for at forstå den ekstreme indvirkning disse forhold har på hyppigheden af ​​varmerelaterede lægebesøg i landbrugssamfund. Varmestress hos landarbejdere er blevet veldokumenteret i medierne og i en række kvalitative undersøgelser, sagde hun, men dette arbejde vil hjælpe med at kvantificere dette alvorlige sundhedsproblem i en af ​​Californiens vigtigste landbrugsregioner.

Kilder: