Ejercicio para mejorar la salud durante todo el año y enfermedad de las arterias coronarias

Introducción

Importancia nacional e internacional de la investigación.

Según una estimación mundial, el 42% de las personas con enfermedad de las arterias coronarias (EAC) son físicamente inactivas. Hay aproximadamente 200 000 personas en Finlandia con CAD, y aún más tienen otros problemas de salud relacionados (colesterol alto o presión arterial, diabetes) que debilitan aún más su función cardíaca y capacidad física y causan mortalidad. Esta población que envejece cada vez más a menudo está inactiva, pero se beneficiaría sustancialmente de la actividad física regular durante todo el año para mantener su capacidad funcional y una vida independiente.

En la actualidad, no se sabe si la recomendación de ejercicio para los pacientes con CAD implica un riesgo para la salud durante la exposición al frío, ya que regularmente reportan síntomas de dolor torácico y arritmias en el invierno. Debido a que tanto el ejercicio como la exposición al frío estimulan las funciones cardíacas y circulatorias, la actividad física precisa requiere definir su interacción entre los pacientes con CAD cuyo suministro de oxígeno y función del miocardio están debilitados.

A nivel nacional e internacional la investigación se dirige a un grupo poblacional amplio y especial que vive en el hemisferio norte, cuyos síntomas, eventos de salud y mortalidad son comunes y provocados en la estación fría. El estilo de vida pasivo de esta población se debe en parte a instrucciones y orientación inadecuadas. Como resultado del envejecimiento, aumentará la proporción de personas con CAD, lo que enfatiza el papel de la prevención en la reducción de los costos de atención médica. La entidad de investigación propuesta forma una parte importante del programa de investigación que examina el efecto directo de la temperatura en la salud humana en el recién establecido Centro de Colaboración de la OMS en Cambio Global, Medio Ambiente y Salud Pública.

Objetivos e hipótesis Los objetivos son: 1) estudiar los efectos separados y combinados del ejercicio de la parte superior o inferior del cuerpo y el calentamiento sobre la respuesta cardiovascular (aguda, recuperación) y 2) traducir la información de la investigación en instrucciones personalizadas para la actividad física durante todo el año .

Las hipótesis son: 1) el ejercicio de resistencia de nivel moderado aumenta la tensión cardiovascular en pacientes con CAD en el frío en comparación con un ambiente cálido, 2) el ejercicio de la parte superior del cuerpo es más extenuante que el ejercicio de la parte inferior del cuerpo en el frío, 3) el ejercicio de calentamiento atenúa el frío y aumento de la PA inducido por el ejercicio

Participantes Los participantes son hombres de 35 a 75 años (no fumadores) con CAD (NYHA CCS I-II), que han sufrido un infarto de miocardio hace más de 3 meses, tienen hipertensión pero ninguna otra enfermedad metabólica, cardiovascular o respiratoria. Los participantes son reclutados en el Hospital Universitario de Oulu por un cardiólogo experimentado. Los criterios de exclusión son: tabaquismo, asma, CCS clase III-IV, diabetes, infarto de miocardio previo menor de 3 meses, fibrilación auricular crónica, claudicación, angina de pecho inestable, arritmias complejas graves o anomalías ECG en reposo.

Estudios controlados aleatorios (n=160) Los estudios controlados aleatorios permiten comprender la causalidad y los mecanismos fisiológicos de los efectos separados y combinados del ejercicio y el frío sobre la función cardiovascular en personas con CAD. Fase I (2015-16): Efectos separados y combinados del frío y el ejercicio sobre la función cardiovascular. Cada participante (n=20) se expone aleatoriamente a cuatro condiciones y por separado a un ambiente neutro (+22°C) y frío (-15°C) durante el descanso y el ejercicio. Fase II (2016-17): Tipo de ejercicio y calentamiento sobre la función cardiovascular durante el ejercicio en frío. Cada participante (n=20) se expone aleatoriamente a cuatro condiciones que involucran ejercicio de la parte inferior del cuerpo (caminar a paso ligero) o de la parte superior del cuerpo (ergometría de brazos) en el frío (-15 °C) con o sin ejercicio de calentamiento a +22 °C. Cada sesión experimental tiene una duración de 105 min (15 min de referencia + 30 min de exposición + 60 min de recuperación).

Condiciones ambientales Los participantes están expuestos tanto a +22°C como a -15°C (viento 1.4. m/s) durante 30 min por sesión experimental en el túnel de viento del Centro de Investigación Kastelli. La exposición al frío utilizada simula condiciones que ocurren frecuentemente durante el invierno en un clima frío. Los participantes están equipados con ropa de invierno durante los experimentos. La exposición al frío se restringe en gran medida a la cara, que se sabe que aumenta la PA en aprox. 20 mmHg en sujetos sanos.

Protocolo de estudio

Las sesiones experimentales se realizan a la misma hora del día para cada participante. Se dan instrucciones para evitar el ejercicio intenso o el alcohol 48 h antes o bebidas relacionadas con café/cafeína 3 h antes de los experimentos. Los participantes son informados de la investigación, dan su consentimiento por escrito para participar en el estudio y tienen la posibilidad de familiarizarse con las condiciones experimentales. Se rellena un cuestionario en el que se indaga sobre la salud y el estilo de vida de los participantes. A continuación, se evalúa la composición corporal de los sujetos mediante bioimpedancia. Se extrae una muestra de sangre de referencia. Después de esto, los sujetos están equipados con termistores de temperatura de la piel y manguito para el brazo (BP). Los electrodos de ECG se conectan tanto para la monitorización en línea (12 derivaciones) como a largo plazo (24 h) de la función cardíaca. Se sigue a los sujetos en condiciones neutras durante 15 minutos (línea de base). La PA continua latido a latido, la presión arterial aórtica central y la dilatación mediada por flujo se registran antes de la exposición a temperatura neutra/fría y descanso/ejercicio. Para el ejercicio en el frío, los sujetos se equipan con ropa de invierno y entran en las condiciones experimentales (túnel de viento). Durante el ejercicio, las funciones cardiovasculares se siguen continuamente a través del ECG en tiempo real. La PA se mide cada tres minutos en reposo y durante el ejercicio. El esfuerzo físico se evalúa a 1 minuto y las sensaciones térmicas a intervalos de 5 minutos. Los criterios de terminación incluyen una depresión del segmento ST de más de 2 mm, síntomas de angina, así como un cambio repentino considerable en la PA. La terminación de un experimento la decide la enfermera paramédica que supervisa y el médico que supervisa la sesión experimental. Después de terminar el ejercicio se siguen las funciones cardiovasculares durante 30 minutos a 22°C. Se toma una muestra de sangre inmediatamente después del ejercicio. La PA continua y central se mide de 3 a 8 minutos después del ejercicio (recuperación temprana) y después de 15 a 20 minutos (recuperación tardía). Los sujetos regresan 48 horas después del experimento para proporcionar una muestra de sangre que permita examinar los efectos inmediatos y retardados sobre los parámetros hematológicos (factores de coagulación de la sangre, marcadores de inflamación, endotelina).

Entorno de investigación e investigadores

La investigación está coordinada por el Centro de Investigación de Salud Ambiental y Respiratoria (CERH) de la Universidad de Oulu y con la cooperación de la Unidad de Investigación de Medicina Interna, el Centro de Visión Artificial y Análisis de Señales y el Instituto de Salud Ocupacional de Finlandia. Fuerzas de Defensa. La cooperación internacional incluye el Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas y la Universidad de Maastricht. Los experimentos se llevan a cabo en los exclusivos laboratorios térmicos del Centro de Investigación Kastelli en Oulu con equipos integrales y novedosos para la evaluación de la función circulatoria, respiratoria, del sistema nervioso autónomo y el equilibrio térmico. El equipo de investigación es multidisciplinar y está formado por expertos en ciencias del deporte, fisiología, medicina, rehabilitación y tecnología del bienestar.

profesora adjunta Tiina Ikäheimo (ex Mäkinen), Ph.D., profesora CERH, Universidad de Oulu; PI de la investigación y con experiencia especial en fisiología y los efectos de la temperatura en la salud y el rendimiento humanos. El PI ha producido varias publicaciones y revisiones originales y ha producido textos para libros profesionales nacionales e internacionales (p. ej., para la OMS) sobre riesgos para la salud relacionados con el resfriado y recomendaciones para su prevención.

Grupo de investigacion:

Profesor Heikki Huikuri, MD, Ph.D., Universidad de Oulu y Hospital Universitario de Oulu, Unidad de Investigación de Medicina Interna, Líder del Centro de Investigación Médica y experto en Cardiología; Profesor adjunto Antti Kiviniemi, Ph.D., científico principal de Ejercicio y Fisiología Médica; Médico especialista en Cardiología, Juha Perkiömäki, MD, Ph.D.; el profesor adjunto Mikko Tulppo, Ph.D.; Profesor adjunto Arto Hautala, Ph.D. Centro de Visión Artificial y Análisis de Señales, Universidad de Oulu; Profesor Markku Alén, MD, Ph.D., Universidad de Oulu, Centro de Epidemiología del Ciclo Vital (CLCE); Profesor Hannu Rintamäki, Ph.D. Instituto Finlandés de Salud Ocupacional; Profesor Matti Mäntysaari*, MD, Ph.D., Director, Centro Aeromédico, Fuerzas de Defensa de Finlandia; Profesor Jouni J.K. Jaakkola, MD, Ph.D., Director, CERH, Universidad de Oulu; Estudiante de posgrado Heidi Hintsala, Maestría en Ciencias de la Salud (MHSc). CERH, Universidad de Oulu; Profesor emérito Juhani Hassi, Ph.D. CERH, Universidad de Oulu; estudiante de doctorado Rasmus Valtonen, Universidad CERH de Oulu; Enfermera paramédica Miia Länsititie, CERH, Universidad de Oulu, secretaria del proyecto Riitta Aittamaa, CERH, Universidad de Oulu. INTERNACIONAL: Profesor Craig Crandall, Ph.D., División de Cardiología, Departamento de Medicina Interna, Centro Médico Southwestern de la Universidad de Texas, EE. UU. Profesor Wouter van Marken Lichtenbelt, Ph.D. Salud, Medicina y Ciencias de la Vida, Biología Humana, Universidad de Maastricht, Países Bajos.

Cuestiones éticas

El estudio sigue la declaración de Helsinki y la legislación, los decretos y los principios éticos relativos a la investigación médica en seres humanos en Finlandia. El estudio ha sido aprobado por el Comité Ético de los Distritos Hospitalarios de Ostrobotnia del Norte. Las pruebas experimentales se realizan bajo la supervisión de una enfermera paramédica y la supervisión de un médico.