森林環境的季節變化對健康效益的研究成果發表於Hypertension Research期刊

文:曹崇銘 蔡明哲(圖4) 黃景祥 蘇大成(圖5)

臺大醫院環境職業暨醫學部主任及心臟內科蘇大成教授與臺大實驗林處長蔡明哲教授,自2013年開始進行「森林環境對健康效益的研究計畫」。以臺大實驗林職員為研究對象,進行森林季節變化對健康效益的研究。在推行森林療癒體驗或森林療癒研究活動的同時,季節變化對心血管功能的影響研究,是一個新興的研究課題與公共健康問題相關。共同作者包括臺大實驗林曹崇銘助理研究員及中研院統計科學研究黃景祥特聘研究員。參加的研究人員包括有臺大醫學校區(醫院、醫學院、與公共衛生學院)、生農學院實驗林管理處、以及中央研究院的專家教授。藉由比較在森林環境中工作的職員,瞭解在冬季和夏季之間的受測者差異,來證明心血管功能的季節性變化,並討論可能的機制,來解釋心血管功能季節性變化對健康的影響。研究成果於2018年11月14日刊登在Hypertension Research期刊。

在夏天與冬天兩個季節,共完成了72名在森林工作一年以上的臺大實驗林人員進行連續健康監測,以便調查受測者季節性心血管功能變化。結果顯示在森林工作的受測者總膽固醇及低密度膽固醇濃度、白血球及紅血球細胞及血小板數量冬季顯著高於夏季。手臂動脈與中心動脈的血壓及平均動脈壓,在冬季顯著高於夏季。與夏季相比,冬季主動脈血管傳導速度增加血管硬度增加,體血管阻力增加。季節的效應顯示冬天是一個心臟血管負擔增加,是一個好發心血管疾病的季節。受測者的心率、左心室收縮力及心臟輸出量在冬季顯著低於夏季。關於溫度季節性變化的影響,每增加1°C 溫度手臂動脈收縮壓平均下降0.9 mmHg,舒張壓平均下降0.84 mmHg,中心動脈的收縮壓平均下降0.74 mmHg及舒張壓平均下降0.80 mmHg,顯示季節的溫度變化對血壓及心血管功能影響顯著。另外每增加1°C 溫度,心率增加0.29 beat/min及心臟輸出量增加0.03 L/min。研究顯示夏季心跳增加、血壓降低,但是心臟輸出量增加,也必須注意保養心血管健康。 目前的研究結果,對於在森林環境中活動的員工或進行森林療癒活動的遊客,具有重要意義。目前很少科學研究數據可以充分解釋,在冬季人體的心血管功能變化及心臟的生理機制。研究結果可以充分解釋其現象。首先,冬季較冷的溫度與體重、腰圍的相對增加有關,因為人體本能地需要增加食物攝入,以維持身體的溫暖。其次,冬季天氣寒冷時,身體交感神經活化,腎上腺分泌之皮質醇(Cortisol)濃度上升,所以血壓上升血糖上升,以應付寒冷冬天之外在環境。第三是,冬季時人體的心率、左心室收縮力及心臟輸出量皆降低,表明人體必須減少心臟活動,以避免寒冷天氣下的能量消耗。冬季動物冬眠的生理機制表明,在冬天寒冷的季節,代謝率和心率降低是一種重要的心血管適應。因此,冬季心率降低是心臟正常的生理現象,這意味著代謝消耗減少以保存能量,這是冬季減少體力活動和保存能量的保暖機制。   總而言之,本研究證實森林環境中工作一年以上的工作人員,心血管功能的季節性變化對健康的影響及冬天心臟的生理現象解析。對於未來在森林高海拔及低溫環境對人體健康的影響研究,提供一個嶄新及開創性的研究基礎。