Tyypin 2 diabetes, sydän- ja verisuonitaudit ja ympäristön lämpötila (DiabColdHeat)

Hankkeen merkitys suhteessa nykytietoon Lämpötila, terveys ja ilmastonmuutos. Sekä korkeat että alhaiset ja ympäristön lämpötilat aiheuttavat epämukavuutta ja heikentävät fyysistä suorituskykyä. Nämä normaalit fysiologiset reaktiot, jotka saavat aikaan kehon lämmön menettämisen tai säilyttämisen, voivat pahentaa kroonisten sairauksien kulkua ja johtaa useampaan terveydenhuoltokäyntiin, sairaalahoitoon tai kuolemaan. Maailmanlaajuisesti suurin osa haitallisista terveysvaikutuksista johtuu kylmyydestä kuumuuden sijaan, ja niitä esiintyy jo lievissä ei-optimaalisissa lämpötiloissa.

Ympäristön lämpötilat heijastavat 2000-luvun suurimman terveysuhan, ilmastonmuutoksen (CC) ensisijaisia ​​vaikutuksia. CC liittyy ensisijaisesti globaaliin lämpötilojen nousuun ja erityisesti äärilämpötilojen tiheyteen, voimakkuuteen ja kestoon. Sään vaihtelevuuden vuoksi ennustetaan myös suurempia sademääriä, pilviä ja tuulia. Pohjoiset ilmastot, kuten Suomi, ovat alttiina valtaville vuotuisille lämpötilavaihteluille (n. +30°C - -30°C) yhdessä ajoittain pitkittyvien äärilämpötilojen kanssa (kuume ja kylmyys). Globaalit ennusteet ennustavat, että kylmyyden terveysvaikutukset ovat Suomessa edelleen suuremmat kuin lämmön, mutta lämmölle altistuminen tulee yhä tärkeämmäksi myös pohjoisten asukkaiden sopeutumattomuuden vuoksi korkeisiin lämpötiloihin.

T2D ja lämpötila. Maailmanlaajuisesti diabetesta sairastaa 425 miljoonaa ihmistä, joista 77 prosenttia on työikäisiä, ja sen arvioidaan kasvavan 629 miljoonaan vuoteen 2045 mennessä. Tyypin 2 diabetes (T2D) on 90 % diabeetikoista. Suomessa T2D:n ilmaantuvuus on lisääntynyt selvästi miehillä viimeisen 35 vuoden aikana. Kaiken tyyppinen diabetes voi johtaa mikro- (retino-, nefro- ja neuropatioihin) ja makrovaskulaarisiin (aivo-, sepelvaltimo- ja ääreisvaltimotauti) komplikaatioihin ja johtaa korkeampiin sairastuviin ja ennenaikaisiin kuolemiin. Diabeteksen välittömien ja välillisten kustannusten taloudellinen taakka on valtava ja sen osuus bruttokansantuotteesta vuonna 2015 oli 1,8 prosenttia.

Epidemiologiset tutkimukset viittaavat siihen, että ympäristön epäoptimaaliset lämpötilat ja diabetes liittyvät korkeampaan sairastumiseen ja kuolleisuuteen. Tutkimus 4,5 miljoonasta yleislääkärin konsultaatiosta osoitti, että T2D-potilaat hakeutuivat useammin lääkärin hoitoon sekä alhaisilla että korkeilla lämpötiloilla. Lisäksi kylmä ja kuuma lämpötila liittyi 12 % ja 30 % diabetekseen liittyvien sairaalahoitojen lisääntymiseen.

Lämmölle altistumiseen voi liittyä pienempi kyky menettää ylimääräistä ruumiinlämpöä (suurempi lämpökuormitus) ympäristölle ja suurempi sydän- ja verisuonirasitus.

Tietojemme mukaan on olemassa vain kolme kontrolloitua tutkimusta, jotka ovat arvioineet T2D-potilaiden koko kehon lämpöaltistusta. Terveillä ihmisillä korkeat lämpötilat laajentavat pinnallisia verisuonia, mikä mahdollistaa ylimääräisen kehon lämmön siirtymisen ympäristöön. Tämän seurauksena verenvirtaus ohjataan kehon pintaan, mikä lisää sykettä ja sydämen kuormitusta. T2D-potilailla verisuonten laajentuminen voi viivästyä ja heikentää kykyä menettää lämpöä ihon verenkierron kautta. Lisäksi häiriintynyt endoteelin toiminta ja verisuonten jäykistyminen voivat johtaa verenpaineen heikkenemiseen. Tekijät, kuten vähentynyt hikoilukyky sekä autonomiset ja perifeeriset neuropatiat voivat edelleen heikentää kykyä menettää kehon lämpöä ympäristöön. Itse asiassa tutkimuksessa, johon osallistui iäkkäitä aikuisia, joilla on T2D, havaittiin heikentynyt kyky menettää ylimääräistä kehon lämpöä harjoituksen aikana, mikä johti suurempaan lämpörasitukseen. Myös sydämen säätely ja kyky lisätä sydämen työmäärää voivat heikentyä T2D:ssä lämmölle altistuessa. Tätä tukevat vanhemmat (n. 60 v.) T2D-potilaat osoittivat vähentynyttä sykkeen vaihtelua ja vastetta kuumuuteen. Lopuksi T2D:tä sairastavien henkilöiden hyperkoagulaatiota voitaisiin lisätä edelleen lämpöaltistuksen aikana, mutta aiheesta ei ole tutkimuksia.

Kylmäaltistumiseen voi liittyä suurempi kardiovaskulaarinen rasitus ja heikentynyt kyky tuottaa tai säilyttää (lisääntynyt lämpöhäviö) kehon lämpöä kylmällä säällä henkilöillä, joilla on T2D.

Aiempia kontrolloituja tutkimuksia ei ole arvioitu koko kehon kylmäaltistuksen vaikutuksia T2D-potilailla. Terveillä ihmisillä altistuminen matalalle lämpötilalle lisää sympaattista aktiivisuutta, mikä supistaa pinnallisia verisuonia, johtaa kohonneeseen verenpaineeseen ja sydämen kuormitukseen. Pahentunut verenpaineen nousu T2D-potilailla voi johtua sympaattisesta yliaktiivisuudesta, häiriintyneestä endoteelitoiminnasta ja jäykemmistä valtimoista. T2D:n hermoston muuttunut säätely voi heikentää sydämen vastetta suurempaan sydämen työkuormaan ja hapentarpeeseen kylmässä. Kylmäaltistus lisää myös veren hyytymispotentiaalia, mikä yhdessä T2D:hen liittyvän hyperkoagulaation kanssa voi edistää tromboosien muodostumista ja haitallisia sydäntapahtumia. Autonomiseen neuropatiaan liittyvä mikrovaskulaarinen toimintahäiriö voi myös heikentää verisuonten herkkyyttä paikallisen jäähdytyksen aikana ja mahdollisesti lisätä alttiutta alhaisille lämpötiloille. Kylmäaltistuminen voi myös liittyä vähentyneeseen lämmöntuotantoon (värähtelyn termogeneesi tai ruskean rasvakudoksen aktiivisuuden ja massan väheneminen).

Muuttavat tekijät, jotka mahdollisesti vaikuttavat alttiuteen T2D:n korkealle tai matalalle lämpötilalle. Korkeaa verenpainetta on raportoitu yli kahdella kolmasosalla T2D-potilaista, ja diabeteksen ja verenpainetaudin (HTN) ilmaantuvuus ennustaa toisiaan ajan myötä. Näillä kahdella sairaudella on yhteisiä aineenvaihdunnan poikkeavuuksia ja insuliiniresistenssi on ominaisuus sekä esidiabetekselle että prehypertensiolle. Kuten diabetes, myös sydän- ja verisuonisairaudet ovat lämpötilaherkkiä. Glykeeminen hallinta voi olla tärkeä termisen stressin selviytymisessä, mutta käytettävissä oleva näyttö on niukkaa. Lämmölle altistuminen, erityisesti yhdistettynä harjoitukseen, voi aiheuttaa hypoglykemiaa. Toisaalta lyhyt totuttelujakso toistuvaan lievään kylmäaltistukseen voi parantaa insuliiniherkkyyttä ja glykeemistä tilaa. Sekä itse T2D:n hoitoon (metformiini, gliptiinit, gliflotsiinit) että HTN:ään (beetasalpaajat, diureetit, kalsiumkanavasalpaajat, ACE:n estäjät) liittyvät lääkkeet voivat vaikuttaa merkittävästi kardiovaskulaarisiin ja lämpövasteisiin, mutta niiden yhteys terveysvaikutuksiin ei ole tiedossa. Säännöllinen liikunta itsessään vähentää HbA1c:tä, mutta voi myös parantaa lämmönpoistokykyä, mutta mekanismit ovat epäselviä.

Tavoitteemme ovat: 1) Arvioida, kuinka pitkälle edennyt T2D yhdessä verenpainetaudin kanssa vaikuttaa sydän- ja verisuonitoimintoihin sekä niihin liittyviin hermosto- ja aineenvaihduntareaktioihin koko kehon passiivisen altistuksen aikana lämmölle (aktivoi lämpöhäviötä pintaverenkierron ja hikoilun lisääntyessä) ja kylmyyttä (aiheuttaa verenpaineen lisääntymistä). lämmöntuotanto ja pinnallisen verenkierron heikkeneminen) ja verrattuna terveisiin ihmisiin. 2) Arvioi kuinka erilaiset diabeettiset mikro- ja makrovaskulaariset komplikaatiot, joihin liittyy vaikeusaste, vaikuttavat havaittuihin kardiovaskulaarisiin, hermo- ja aineenvaihduntatoimintoihin ollessaan alttiina joko kylmälle tai kuumuudelle. 3) Arvioi, kuinka T2D (diagnoosoitu tai havaittu kliinisen tutkimuksen aikana) yksinään ja yhdessä verenpainetaudin kanssa (diagnoosoitu tai mitattu kliinisen tutkimuksen aikana) vaikuttaa raportoituihin vilustumiseen tai kuumuuteen liittyviin kardiorespiratorisiin oireisiin ja siten pitkittäisnäkökulmasta sairaalahoitoihin ja kuolleisuuteen. Pyrimme myös tunnistamaan mahdollisten vaikuttavien tekijöiden, kuten lääkkeiden käytön, fyysisen aktiivisuuden ja muiden demografisten, sosioekonomisten ja elämäntapatekijöiden, vaikutukset.

Tutkimushypoteesit: 1) T2D-potilaiden altistuminen voi johtaa aikaisempaan lämpökuormitukseen, koska heikentynyt kyky menettää (vähentynyt hikoilu ja verenkierto) kehon lämpöä korkeissa lämpötiloissa. 2) Altistuminen kylmyydelle voi johtaa aikaisempaan kylmärasitukseen heikentyneen säilytyskyvyn (heikentynyt verenkierto) tai kehon lämmön tuottamisen (värinän) vuoksi alhaisissa lämpötiloissa. 3) Komplikaatioiden lisääntyminen lisää haavoittuvuutta näille ympäristöille. 4) Väestötasolla T2D-potilaat raportoivat enemmän kuumuuteen ja kylmyyteen liittyvistä sydän- ja hengitystieoireista ja kokevat enemmän sairaalahoitoja ja kuolemia. Nämä vaikutukset riippuvat glykeemisestä ja verenpaineen hallinnasta, lääkkeiden käytöstä ja muista elämäntapatekijöistä. 5) Terveydenhuollossa käyntejä ja kuolleisuutta edeltää keskimääräistä korkeampi tai matalampi lämpötila.