Sydän- ja verisuonivasteet kylmään hypertensiossa (ColdHTN)

Johdanto.

Talviaikaan liittyy lisääntynyt sairastuvuus ja kuolleisuus, ja suurin osa liittyy sydän- ja verisuonisairauksiin, kuten sydäninfarkti, sydämen vajaatoiminta ja aivohalvaus. Tiedetään myös, että sekä akuutti että pitkäaikainen kylmäaltistus lisää verenpainetta ja sydämen kuormitusta, mikä voi myötävaikuttaa havaittuun ylimääräiseen sairastuvuuteen ja kuolleisuuteen kylmän vuodenajan aikana.

Vaikka kylmyyden vaikutukset verenpaineeseen on todettu terveillä ihmisillä, riskiryhmien, kuten verenpainetautien, vaikutuksia ei tunneta. Verenpaineen lisäksi tarvitaan tietoa sydämen sähköisestä aktiivisuudesta tai autonomisesta säätelystä. Sydän- ja verisuonivasteet kylmässä voivat olla erilaisia ​​hypertensiivisillä ihmisillä johtuen autonomisen hermoston ja verenkierron säätelyn tai toiminnan häiriöistä, kuten aortan jäykistyminen ja ääreisvaltimoiden vasomotorisen sävyn lisääntyminen sairauteen liittyvän endoteelin toimintahäiriön vuoksi. Tämän arvioimiseksi tehtiin ilmastokammiossa kontrolloitu koe, jossa käytettiin kylmäaltistusta, joka oli samanlainen kuin arkipäiväiset talviolosuhteet subarktisessa ilmastossa.

Tutkimuksen tavoitteet.

Tutkimuksen tavoitteena oli arvioida, kuinka lyhytaikainen kylmäaltistus vaikuttaa keski-ikäisten hoitamattomien verenpainetautien ja normotensiivisten miesten sydän- ja verisuonitoimintoihin. Tutkimuksen hypoteesit olivat: a) kylmäaltistus aiheuttaa haitallisia muutoksia sydän- ja verisuonitoimintoihin, kuten korkeampi verenpaine ja sydämen työkuormitus ja b) hypertensiiviset miehet osoittavat voimistunutta vastetta kylmälle altistumiselle ja sydän- ja verisuonijärjestelmän palautuminen lähtötasolle viivästyy verrattuna normotensiivisille aiheille.

Materiaali ja metodit.

Tutkimuksen osallistujat.

Tutkimukseen osallistujat valittiin väestöpohjaisella rekrytoinnilla ja satunnaisotos 1000 Oulussa asuvasta miehestä (55-65 vuotta) poimittiin Suomen väestörekisteristä. Koehenkilöiden kelpoisuus tutkimukseen seulottiin puhelinhaastatteluilla. Osallistumiskelpoiset mittasivat verenpainettaan kotona viikon ajan European Society of Hypertension -järjestön suositusten mukaisesti. Näiden mittausten perusteella ne luokiteltiin joko hypertensiivisiksi (systolinen verenpaine ≥135 ja/tai diastolinen verenpaine ≥85 mmHg) tai normotensiivisiksi (verenpaine <135/85 mmHg).(16) Poissulkemiskriteereinä olivat sepelvaltimo- tai hengityselinsairauksien esiintyminen, verenpainelääkkeiden käyttö mihin tahansa indikaatioon, keskimääräinen kotiverenpaine ≥175/105 mmHg ja epäonnistuneet kotiverenpainemittaukset. Tavoitteenamme oli rekrytoida hypertensiivisten ja normotensiivisten koehenkilöiden suhde 2:1. Lopullinen tutkimusryhmä koostui 56 hypertensiivisestä ja 35 normaalipaineisesta keski-ikäisestä miehestä.

Mittausprotokolla.

Ennen mittauksia osallistujat täyttivät kyselylomakkeen terveyteen ja kylmyyteen liittyvillä kysymyksillä. Laboratoriokokeet alkoivat lyhyellä tutustumisella mittausprotokollaan ja ilmastokammioihin. Koehenkilöiden pituus, kehon koostumus ja fyysinen kunto mitattiin.

Osallistujat altistettiin 15 minuutiksi -10 °C:n lämpötilalle ja 3 m/s tuulelle samalla kun he olivat suojassa kylmältä asianmukaisilla talvivaatteilla, eli olosuhteissa, jotka muistuttavat subarktisten maiden tavallista talviaikaa. Osallistujia seurattiin 15 minuuttia ennen altistusta (kontrollimittaukset) ja 20 minuuttia (palautus) altistuksen jälkeen ilmastokammiossa, jossa lämpötila säädettiin +18 °C:seen ja tuulen arvoksi <0,2 m/s. Osallistujat seisoivat käsivarret tuettuna mittausten aikana. Sydän- ja verisuonitoimintaa arvioitiin mittaamalla olkavarteen, keskusaortan ja jatkuvaa "lyönnistä lyönnille" -verenpainetta sekä EKG-mittauksia. Kylmäaltistuksen voimakkuutta arvioitiin ihon lämpötilamittauksilla (keskisormi, käden takaosa, lapaluu ja poski) sekä arvioimalla koko kehon ja kasvojen lämpöhavaintoa käyttämällä subjektiivisia arviointiasteikkoja.

Kerätyt tiedot analysoitiin kylmyyteen liittyvien verenpaineen (brachiaalinen ja keskusaortta) ja sydämen sykkeen muutosten arvioimiseksi. EKG-morfologia ja vektorikardiografiset parametrit laskettiin johdetuista 12-kytkentäisten EKG-tallenteiden perusteella Oulun yliopiston Kliinisen lääketieteen laitoksessa. Rytmihäiriöt havaittiin automaattisesti ja koulutetun terveydenhuollon ammattilaisen silmämääräisellä tarkastuksella vahvistettiin. Veren verenkierron säätelyn arvioimiseksi Verve-tutkimuskeskuksessa lasketaan barorefleksiherkkyyttä ja sykevaihtelua jatkuvalla verenpainesignaalilla ja samanaikaisesti tallennetulla kolmella EKG:llä. Data-analyyseissä arvioidaan vasteita kylmälle altistukselle ja verrataan verenpainepotilaiden ja normotensiivisten koehenkilöiden välillä. Edellä mainittujen aiheiden lisäksi arvioidaan yhdistettyjä riskitekijöitä haitallisille muutoksille sydän- ja verisuonitoiminnassa kylmäaltistuksen aikana, kuten korkea valtimon jäykkyys, muuttunut EKG ja alhainen sykevaihtelu. Tämän perusteella määritellään riskipotilaan profiili, joka jaetaan verenpainepotilaita hoitavien lääkäreiden kanssa vilustumiseen liittyvien haitallisten sydäntapahtumien vähentämiseksi.

Tutkimuspaikka ja tutkimukseen tarvittavien laitteiden ja palvelujen saatavuus.

Laboratoriomittaukset suoritettiin Kastellin tutkimuskeskuksen ilmastokammioissa, Oulussa. Aineistoanalyysit ja raportointi tehdään Oulun yliopiston Ympäristö- ja hengitysterveyden tutkimuskeskuksen tiloissa. Lisäksi aineistoanalyysit tehdään Oulun yliopistollisessa sairaalassa ja Verven liikunta- ja sydänkuntoutusosastolla.

Yhteistyö.

Ympäristö- ja hengitysterveyden tutkimuskeskus - dosentti Tiina M Ikäheimo, professori Jouni JK Jaakkola, professori J Hassi, FT A Rantala, DI H Hyrkäs; Liikunta- ja lääketieteellisen fysiologian laitos, Verve, Oulu - Dosentti M Tulppo, dosentti A Kiviniemi, dosentti Arto Hautala; Työterveyslaitos, Oulu - Professori H Rintamäki; Kliinisen lääketieteen laitos, Oulun yliopisto - Professori H Huikuri, PhD T Kenttä; Biolääketieteen laitos, Fysiologian laitos ja Oulun biokeskus, Oulun yliopisto - Professori KH Herzig; Terveystieteiden laitos, Oulun yliopisto - Professori S Keinänen-Kiukaanniemi, Professori R Antikainen, Professori M Mäntysaari; Biologian laitos - Professori E Hohtola; Oulun ammattikorkeakoulu - Lääketieteen tekniikan lehtori J Jauhiainen.

Eettiset ongelmat.

Tutkimuksen hyväksyi Pohjois-Pohjanmaan sairaanhoitopiirin eettinen toimikunta (lausuntonumero 240/2010) ja kaikille osallistujille tiedotettiin tutkimuksesta ja heiltä pyydettiin tietoinen suostumus. Heillä oli myös mahdollisuus keskeyttää tutkimus milloin tahansa. Tutkimuksen aikana kerätyt tiedot säilytetään muiden kuin projektihenkilöstön saatavilla ja suojataan salasanoin. Tietojen analysointi suoritetaan ilman henkilökohtaista tunnistamista (nimi, osoite jne.). Tutkimuksessa käytettiin lyhyttä kylmäaltistusta hyvin suojatuilla koehenkilöillä, eikä se siten aiheuttanut osallistujille kipua tai haittaa.

Seuraukset.

WHO on määritellyt korkean verenpaineen johtavaksi maailmanlaajuiseksi kuolleisuusriskiksi maailmassa. Noin puolella keski-ikäisistä miehistä ja kolmanneksella naisista on kohonnut verenpaine Suomessa. Toisaalta kunnollisella verenpaineen hallinnalla voidaan verenpainepotilailla haitallisten kardiovaskulaaristen tapahtumien riskiä vähentää huomattavasti.

Talvi ja kylmä sää lisäävät merkittävästi sydän- ja verisuonisairauksien ja kuolleisuuden riskiä. Siellä on ylimäärä n. Suomessa tapahtuu talven aikana 2000-3000 kuolemaa ja jopa puolet niistä johtuu sydän- ja verisuonisairauksista. Sekä akuutti että toistuva altistuminen kylmälle nostaa verenpainetta ja voi lisätä talven sydän- ja verisuonitauteihin liittyvää sairastuvuutta ja kuolleisuutta. On ehdotettu, että kylmyyteen liittyviä sydän- ja verisuonikuolemia voitaisiin ehkäistä suojaamalla asianmukaisella kylmältä lämpötilalta.

Tutkimus tuottaa uutta tietoa sydän- ja verisuonivasteista lyhytaikaiseen kylmäaltistukseen hoitamattomien verenpainetautien miesten keskuudessa. Tämä tieto auttaa terveydenhuollon henkilöstöä neuvomaan verenpainepotilaita suojaamaan itseään tavanomaisen kylmäaltistuksen aikana, mikä voi vähentää kylmään aikaan liittyviä haitallisia sydäntapahtumia. Tämä tieto on hyödyllistä lääkäreille, kun he harkitsevat lääkitystä potilailleen. Lisäksi hypertensiiviset ihmiset saattavat tarvita neuvoja asianmukaiseen suojaukseensa, jotta he voivat vähentää kylmyydestä johtuvia sydämen ja verisuonten toiminnan muutoksia, kuten verenpaineen nousua, ja niihin liittyviä haitallisia sydän- ja verisuonitapahtumia kylmässä ilmastossa.