Sundhedsfremmende motion året rundt og koronararteriesygdom

Introduktion

Forskningens nationale og internationale betydning

Ifølge et verdensomspændende skøn er 42% af mennesker med kranspulsåresygdom (CAD) fysisk inaktive. Der er ca. 200 000 personer i Finland med CAD, og ​​endnu flere har andre forbundne sundhedsproblemer (forhøjet kolesterol eller blodtryk, diabetes), som yderligere svækker deres hjertefunktion og fysiske kapacitet og forårsager dødelighed. Denne stigende aldrende befolkning er ofte inaktive, men ville have stor gavn af regelmæssig fysisk aktivitet året rundt for at opretholde deres funktionsevne og selvstændige liv.

På nuværende tidspunkt vides det ikke, om motionsanbefalingen for CAD-patienter indebærer en sundhedsrisiko ved kuldepåvirkning, da de jævnligt rapporterer symptomer på brystsmerter og arytmier om vinteren. Fordi både motion og kuldeeksponering stimulerer hjerte- og kredsløbsfunktioner, kræver præcis fysisk aktivitet at definere deres interaktion blandt CAD-patienter, hvis myokardielle iltforsyning og -funktion er svækket.

Nationalt og internationalt henvender forskningen sig til en stor og speciel befolkningsgruppe på den nordlige halvkugle, hvis symptomer, helbredshændelser og dødelighed er almindelige og fremkaldte i den kolde årstid. En passiv livsstil for denne befolkning skyldes delvist utilstrækkelige instruktioner og vejledning. Som et resultat af aldring vil andelen af ​​mennesker med CAD stige, hvilket understreger forebyggelsens rolle i at reducere sundhedsomkostningerne. Den foreslåede forskningsenhed udgør en vigtig del af forskningsprogrammet, der undersøger den direkte effekt af temperatur på menneskers sundhed i det nyetablerede WHO Collaboration Center in Global Change, Environment and Public Health.

Mål og hypoteser Formålet er: 1) at studere separate og kombinerede effekter af træning og opvarmning af over- eller underkrop på kardiovaskulær respons (akut, restitution) og at 2) omsætte forskningsinformationen til skræddersyede instruktioner for fysisk aktivitet året rundt. .

Hypoteserne er: 1) moderat udholdenhedstræning øger kardiovaskulær belastning hos CAD-patienter i kulde sammenlignet med varme omgivelser, 2) træning af overkroppen er mere anstrengende end træning i underkroppen i kulde, 3) opvarmningsøvelse dæmper kulden og træningsinduceret stigning i BP

Deltagere Deltagerne er 35-75-årige mænd (ikke-rygere) med CAD (NYHA CCS I-II), har oplevet et myokardieinfarkt for over 3 måneder siden, har hypertension, men ingen anden metabolisk, kardiovaskulær eller respiratorisk sygdom. Deltagerne rekrutteres fra Oulu Universitetshospital af en erfaren kardiolog. Eksklusionskriterierne er: rygning, astma, CCS klasse III-IV, diabetes, tidligere myokardieinfarkt for mindre end 3 måneder siden, kronisk atrieflimren, claudicatio, ustabil angina pectoris, alvorlige komplekse arytmier eller EKG-anomalier under hvile.

Randomiserede kontrollerede studier (n=160) De randomiserede kontrollerede studier giver mulighed for at forstå kausalitet og de fysiologiske mekanismer for de separate og kombinerede effekter af træning og forkølelse på kardiovaskulær funktion hos personer med CAD. Fase I (2015-16): Separate og kombinerede effekter af forkølelse og træning på kardiovaskulær funktion. Hver deltager (n=20) udsættes tilfældigt for fire forhold og separat for et neutralt (+22°C) og koldt (-15°C) miljø under hvile og træning. Fase II (2016-17): Træningstype og opvarmning om kardiovaskulær funktion under træning i kulde. Hver deltager (n=20) udsættes tilfældigt for fire tilstande, der involverer træning i nedre (rask gang) eller overkrop (armergometri) i kulde (-15°C) med eller uden opvarmningsøvelse ved +22°C. Hver forsøgssession varer i 105 min (15 min baseline + 30 min eksponering + 60 min restitution).

Omgivelsesforhold Deltagerne udsættes for både +22°C og -15°C (vind 1,4. m/s) i 30 minutter pr. forsøgssession i vindtunnelen i Kastelli Research Centre. Den anvendte kuldeeksponering simulerer forhold, der forekommer hyppigt om vinteren i et koldt klima. Deltagerne bliver udstyret med vintertøj under forsøgene. Kuldeeksponeringen er stort set begrænset til ansigtet, som vides at øge BP med ca. 20 mmHg hos raske forsøgspersoner.

Studieprotokol

Forsøgssessionerne udføres på samme tidspunkt på dagen for hver deltager. Instruktioner til at undgå tung træning eller alkohol 48 timer før eller kaffe/koffein-relaterede drikkevarer 3 timer før forsøgene gives. Deltagerne informeres om forskningen, giver skriftligt samtykke til at deltage i undersøgelsen og har mulighed for at sætte sig ind i de eksperimentelle forhold. Et spørgeskema, der spørger til deltagernes sundhed og livsstil, udfyldes. Herefter vurderes forsøgspersonernes kropssammensætning ved bioimpedans. Der udtages en baseline-blodprøve. Herefter er forsøgspersonerne udstyret med hudtemperaturtermistorer og armmanchet (BP). EKG-elektroder er fastgjort både til online (12-afledninger) og langsigtet (24 timer) overvågning af hjertefunktion. Forsøgspersoner følges under neutrale forhold i 15 minutter (basislinje). Kontinuerlig slag-til-slag BP, central aorta-blodtryk og flowmedieret udvidelse registreres før eksponering for neutral/kold temperatur og hvile/motion. Til motion i kulden er forsøgspersonerne udstyret med vintertøj og går ind i de eksperimentelle forhold (vindtunnel). Under træningen følges kardiovaskulære funktioner kontinuerligt gennem realtids-EKG'et. BP måles hvert tredje minut i hvile og under træning. Fysisk belastning vurderes efter 1 minut og termiske fornemmelser med 5 minutters intervaller. Afslutningskriterierne omfatter en ST-depression på mere end 2 mm, symptomer på angina, samt en pludselig betydelig ændring i BP. Afslutningen af ​​et forsøg besluttes af den paramedicinske sygeplejerske, og den læge, der overvåger forsøgssessionen. Efter endt træning følges de kardiovaskulære funktioner i 30 minutter ved 22°C. Der tages en blodprøve umiddelbart efter træningen. Kontinuerlig og central BP måles 3-8 minutter efter træningen (tidlig restitution) og efter 15-20 minutter (forsinket restitution). Forsøgspersonerne vender tilbage 48 timer efter forsøget for at give en blodprøve, som gør det muligt at undersøge både umiddelbare og forsinkede effekter på hæmatologiske parametre (blodkoagulationsfaktorer, inflammationsmarkører, endotelin).

Forskningsmiljø og forskere

Forskningen koordineres af Center for Environmental and Respiratory Health Research (CERH) ved Uleåborgs universitet og med samarbejde fra Forskningsenheden for Intern Medicin, Center for Machine Vision and Signal Analysis og Finsk, Institut for Arbejdsmiljø og Finsk Forsvarsstyrker. Internationalt samarbejde omfatter University of Texas Southwestern Medical Center og University of Maastricht. Eksperimenterne udføres i de unikke termiske laboratorier i Kastelli Research Center i Oulu med omfattende og nyt udstyr til vurdering af kredsløbs-, respirations-, autonome nervesystemfunktioner og termisk balance. Forskerholdet er tværfagligt og består af eksperter inden for idrætsvidenskab, fysiologi, medicin, rehabilitering og wellness-teknologi.

Adjungeret professor Tiina Ikäheimo (tidligere Mäkinen), Ph.D., lektor CERH, Universitetet i Oulu; PI af forskningen og med særlig ekspertise inden for fysiologi og virkningerne af temperatur på menneskers sundhed og ydeevne. PI har produceret adskillige originale publikationer og anmeldelser og produceret tekster til nationale og internationale fagbøger (f.eks. for WHO) om forkølelsesrelaterede sundhedsrisici og anbefalinger til forebyggelse heraf.

Forskningsgruppe:

Professor Heikki Huikuri, MD, Ph.D., Uleåborg Universitet og Oulu Universitetshospital, Forskningsenheden for Intern Medicin, leder af medicinsk forskningscenter og ekspert i kardiologi; Adjungeret professor Antti Kiviniemi, Ph.D., seniorforsker i træning og medicinsk fysiologi; Medicinsk specialist i kardiologi, Juha Perkiömäki, MD, Ph.D.; Adjungeret professor Mikko Tulppo, Ph.D.; Adjungeret professor Arto Hautala, ph.d. Center for Maskinsyn og Signalanalyse, Uleåborg Universitet; Professor Markku Alén, MD, Ph.D., Universitetet i Oulu, Center for Livsforløbsepidemiologi (CLCE); Professor Hannu Rintamäki, ph.d. det finske institut for arbejdsmiljø; Professor Matti Mäntysaari*, MD, Ph.D., direktør, Aeromedicinsk Center, de finske forsvarsstyrker; Professor Jouni J.K. Jaakkola, MD, Ph.D., direktør, CERH, University of Oulu; Postgraduate studerende Heidi Hintsala, Master i Sundhedsvidenskab (MHSc). CERH, Oulu Universitet; Professor emeritus Juhani Hassi, ph.d. CERH, Oulu Universitet; Doktorand Rasmus Valtonen, CERH University of Oulu; Paramedicinsk sygeplejerske Miia Länsititie, CERH, Uleåborg Universitet, projektsekretær Riitta Aittamaa, CERH, Uleåborg Universitet. INTERNATIONALT: Professor Craig Crandall, Ph.D., Afdeling for Kardiologi, Institut for Intern Medicin, University of Texas Southwestern Medical Center, USA. Professor Wouter van Marken Lichtenbelt, ph.d. Health, Medicine and Life Sciences, Human Biology, Maastricht University, Holland.

Etiske spørgsmål

Undersøgelsen følger Helsinki-erklæringen og lovgivning, dekreter og etiske principper vedrørende medicinsk forskning på mennesker i Finland. Undersøgelsen er godkendt af Sygehusdistrikterne i det nordlige Østerbottens etiske udvalg. De eksperimentelle tests udføres under overvågning af en paramedicinsk sygeplejerske og supervision af en læge.