Prenatal exponering för varma och fuktiga förhållanden försämrar barnets tillväxtresultat

Prenatal exponering för varma och fuktiga förhållanden försämrar barnets tillväxtresultat

Farorna med värme och fukt är så välkända att det har blivit en klyscha att nämna dem. Men effekterna kan vara mer långtgående än vad även forskare och läkare har misstänkt.

I en artikel publicerad iVetenskapliga framstegForskare från UC Santa Barbara undersökte effekterna av prenatal exponering för extremt varma, fuktiga förhållanden på hälsan hos barn i södra Asien. De fann att fukt förvärrar effekterna av värmeexponering, delvis genom att förhindra gravida kvinnor från att svalna. Att ta hänsyn till luftfuktighet fyrdubblade effekten av extrem värme på barns hälsa.

"Exponering för varma, fuktiga förhållanden i livmodern är farligt för barns hälsa och farligare än bara varma temperaturer", säger huvudförfattaren Katie McMahon, doktorand med professor Kathy Baylis på geografiavdelningen.

Genom att bara fokusera på effekterna av temperatur kan många forskare, läkare och folkhälsotjänstemän underskatta den verkliga effekten av extremt väder. Detta är särskilt oroande eftersom dessa förhållanden förväntas bli vanligare och extremare på grund av klimatförändringar. Dessutom är varma, fuktiga områden längs floder och kuster bland de mest tätbefolkade regionerna på jorden. Befolkningen växer också snabbt på många av dessa platser.

Lyckligtvis kan förståelsen av detta fenomen hjälpa till vid ingripanden. Även enkla åtgärder kan ha betydande fördelar, hävdar författarna.

Hur vi mäter spelar roll

Den förutspådda luftfuktigheten gör inte bara värmen värre; Den "upplevda" temperaturen har en faktisk grund i vår biologi. Människor svalkar genom att svettas. Emellertid saktar avdunstningen ner när luften är fuktig. "Och om avdunstning inte kan inträffa, kan kylning inte ske," sa McMahon. "All denna värme byggs upp i våra kroppar och orsakar värmestress." Och detta kan hända vid mycket lägre temperaturer och fuktiga förhållanden.

Detta är anledningen till att våtkolvstemperatur (WBGT) uppfanns på 1950-talet. Till skillnad från en enkel temperaturmätning tar detta mått hänsyn till fyra faktorer som påverkar värmestress: lufttemperatur, luftfuktighet, strålningsvärmekällor och luftflöde. Det är precis vad McMahon och hennes medförfattare fann i sin studie.

När det gäller hälsoeffekter undersökte författarna längd för ålder: ett förhållande mellan ett barns längd och genomsnittet för hans eller hennes ålder. Detta förhållande är en vanligen använd indikator på kroniskt hälsotillstånd hos barn under fem år.

Forskare samlade in barnhälsodata från Demographic and Health Surveys (DHS), en storskalig och omfattande hushållsundersökning av folkhälsa och demografi. Deras dagliga väderdata skapades av UCSB:s Climate Hazards Center.

Mycket av arbetet innebar att länka demografiska data och undersökningsdata med värme- och luftfuktighetsdata för att fastställa prenatal värmeexponering. Författarna körde sedan data genom sina statistiska modeller med noggrant utvalda temperatur-, luftfuktighets- och tillväxttrösklar.

Dessa trösklar var 35° Celsius (95° Fahrenheit) för temperatur och 29° C (84° F) för WBGT. "Vi behövde jämförbarhet mellan våra varma och varma-fuktiga trösklar," sa McMahon, "och detta tillvägagångssätt ledde oss till två trösklar som inträffar med nästan lika frekvens i Sydasien."

Forskarna fann att exponering för extrem värme var skadlig, men fukt försämrade resultaten. Till exempel, titta på exponering under tredje trimestern fann att värme och luftfuktighet var ungefär fyra gånger värre än värme ensam, förklarade Baylis. Resultaten tyder på att ett barn som upplevde en standardavvikelsesökning i värme och luftfuktighet året före födseln skulle vara 13 % mindre än förväntat för sin ålder. Däremot resulterade en ökning med en standardavvikelse i extrem värmeexponering i en åldersrelaterad minskning av höjden med 1 %.

Graviditetsfaktorn

Gravida kvinnor är särskilt utsatta för värmestress av flera anledningar. Den extra vikten gör att de producerar mer värme, och hormonella förändringar gör dem också mer mottagliga för överhettning. I kombination med effekterna av hög luftfuktighet kan detta orsaka verkliga problem för en kvinna och hennes framtida barn.

De värsta tiderna var väldigt tidigt och väldigt sent i graviditeten, fann teamet. "Tidigt i graviditeten är fostret i stor risk", förklarade McMahon, "medan mamman i slutet av graviditeten är ännu mer utsatt." Till exempel kan värmestress sent under graviditeten utlösa för tidig förlossning, vilket resulterar i att spädbarn ännu inte är fullt utvecklade. Detta bakslag kan sedan fortsätta in i barndomen, vilket leder till utvecklingsproblem och dålig hälsa som aldrig helt övervinns.

En särskilt riskabel tidpunkt för värmeexponering var dock början av graviditeten, möjligen till och med strax före befruktningen. En kvinna själv kanske inte vet att hon är i denna kritiska tidpunkt för sitt framtida barn eller att hon överhuvudtaget är gravid.

Över kulturer behandlas kvinnor ofta med extra försiktighet sent i graviditeten, "men jag misstänker att nästan ingen kände igen dessa risker under den första trimestern - inklusive jag innan den här studien", säger medförfattaren Chris Funk, chef för Climate Hazards Center.

Robust resultat

Författarna erkänner att uppsatsen har flera begränsningar. Till exempel kunde de inte komma åt korrekta födelsedatum och graviditetslängder och kan därför inte helt förklara effekterna av för tidig födsel. Till exempel, om ett barn föddes en månad för tidigt, skulle han eller hon faktiskt vara runt 0,9 år gammal på sin första födelsedag. Forskarna sa att de skulle vilja se bättre, mer detaljerad hälsodata från fler regioner.

Ändå säger teamet också att studiens resultat är tillräckligt starka för att göra kausala påståenden. De testade sina resultat med olika alternativa trösklar och övervägde andra faktorer som kan ha påverkat deras resultat. "Vi visar versioner av resultaten som använder fem olika uppsättningar av alternativa trösklar," sa McMahon. "Oavsett tröskeln förblev vår huvudslutsats densamma."

De undersökte till och med effekten av prenatal WBGT på födelsetal och spädbarnsdödlighet.

Det verkar inte som att tidig död eller misslyckade graviditeter allvarligt skulle påverka resultaten av vår studie.”

Chris Funk, chef för Climate Hazards Center

Långtgående konsekvenser

Resultaten har ett antal implikationer. Riskbedömning baserad enbart på temperatur tar inte hänsyn till våta kuster och älvdalar. "Dessa är bokstavligen civilisationens vaggor," sa Funk. "Och det gör dem till de mest tätbefolkade platserna på planeten." Forskare har uppskattat att 2018 bodde cirka 38 % av världens befolkning inom 100 kilometer från kusten, och en ännu högre andel bodde i närheten av en flod eller sjö.

Sydasien – en region med över 1,7 miljarder människor – kan drabbas särskilt hårt under de kommande åren. Om de utsätts för de förhållanden som förväntas i ett scenario med höga utsläpp år 2050, skulle omkring 3,5 miljoner barn enbart i studieregionen ha upplevt hämning. "Även om samhällen lyckas begränsa uppvärmningen till 2°C över förindustriella nivåer, förväntas Sydasien drabbas av dödliga värmehändelser varje år", skriver författarna.

Dessutom fokuserar mycket forskning på effekterna av extremt väder på dödsfall snarare än hälsoeffekter. "Men extremt väder skadar många fler människor än det dödar", sa McMahon. Att bara fokusera på dödligheten missar mycket av effekterna av dessa sjukdomar på människors liv. "Detta påverkar vår beräkning av kostnaderna för klimatförändringar för människors hälsa och samhället som helhet."

Dålig hälsa har också stora ekonomiska konsekvenser som kan uppstå i flera generationer, vilket skapar en cykel av ytterligare fattigdom och dålig hälsa, förklarade Funk. "Bilden som denna forskning målar upp är dyster, men den kan leda till många potentiellt positiva interventioner."

Det är viktigt att notera att många onda cykler går åt andra hållet, vilket innebär att små ingrepp kan få dramatiska, långtgående effekter. Relativt enkla utbildnings- och meddelandekampanjer kan leda till betydande ökningar av motståndskraft och adaptivt beteende, sa forskarna.

Funk och hans kollegor på Climate Hazards Center arbetar med extrem värmeprognoser och tidiga varningssystem, som ett projekt med Kenya Meteorological Agency för att förbättra prognoserna för flyktinglägret Kakuma i norra Kenya. Genom att spåra WBGT kan organisationen som driver flyktinglägret vidta anpassningsåtgärder om en värmebölja är nära förestående.

Centret studerar också de förhållanden som utlöser dessa värmeböljor för att förstå deras koppling till regionala vädersystem. Teamet arbetar med Microsofts AI for Good Lab för att använda maskininlärning för vädermodellering för att förutsäga förhållanden i flyktingläger.

Baylis grupp studerar hur faror förstärker varandra, som effekterna av värme och luftföroreningar. McMahon kommer att undersöka några av nyanserna av värmeexponering, som vilka mödrar, spädbarn och barn som är mest utsatta och hur dessa skillnader kan utvecklas i framtiden.

McMahon planerar också att ytterligare studera effekterna av värme och fukt på utsatta befolkningar, inklusive lantarbetare i Kalifornien. Hon kommer att arbeta med en grupp hälsokliniker i Salinasdalen för att förstå den extrema inverkan dessa tillstånd har på frekvensen av värmerelaterade läkarbesök i jordbrukssamhällen. Värmestress hos lantarbetare har dokumenterats väl i media och i ett antal kvalitativa studier, sa hon, men detta arbete kommer att hjälpa till att kvantifiera detta allvarliga hälsoproblem i en av Kaliforniens viktigaste jordbruksregioner.

Källor: