Risposte cardiovascolari al freddo nell'ipertensione (ColdHTN)

Introduzione.

L'inverno è associato a un aumento della morbilità e della mortalità e la maggior parte è correlata a cause cardiovascolari, come infarti del miocardio, insufficienza cardiaca e ictus. È anche noto che l'esposizione al freddo sia acuta che a lungo termine aumenta la pressione sanguigna e il carico di lavoro cardiaco, e questo può contribuire all'eccesso di morbilità e mortalità osservati durante la stagione fredda.

Sebbene gli effetti del freddo sulla pressione sanguigna siano accertati tra le persone sane, gli effetti tra i gruppi a rischio, come le persone ipertese, non sono noti. Oltre alla pressione sanguigna, sono necessarie informazioni sull'attività elettrica cardiaca o sulla regolazione autonomica. Le risposte cardiovascolari al freddo potrebbero essere diverse tra le persone ipertese a causa di disturbi del sistema nervoso autonomo e della regolazione o funzione circolatoria, come l'irrigidimento aortico e l'aumento del tono vasomotorio delle arterie periferiche a causa della disfunzione endoteliale associata alla malattia. Per valutare ciò, è stato eseguito in una camera climatica un esperimento controllato che utilizzava un'esposizione al freddo simile alle circostanze invernali quotidiane in un clima subartico.

Obiettivi della ricerca.

L'obiettivo della ricerca era valutare in che modo l'esposizione al freddo a breve termine influisce sulla funzione cardiovascolare di uomini ipertesi e normotesi di mezza età non trattati. Le ipotesi dello studio erano: a) l'esposizione al freddo induce cambiamenti avversi nella funzione cardiovascolare, come aumento della pressione sanguigna e del carico di lavoro cardiaco e b) gli uomini ipertesi dimostrano una risposta aggravata all'esposizione al freddo e il recupero del sistema cardiovascolare al basale è ritardato rispetto ai soggetti normotesi.

Materiale e metodi.

Partecipanti allo studio.

I partecipanti allo studio sono stati scelti attraverso un reclutamento basato sulla popolazione e dove un campione casuale di 1000 uomini (55-65 anni) che vivevano a Oulu, in Finlandia, è stato estratto dal registro della popolazione finlandese. I soggetti sono stati selezionati mediante interviste telefoniche per l'ammissibilità allo studio. I partecipanti idonei hanno misurato la pressione sanguigna a casa per una settimana secondo le raccomandazioni della Società europea di ipertensione. Sulla base di queste misurazioni sono stati classificati come ipertesi (pressione arteriosa sistolica ≥135 e/o pressione arteriosa diastolica ≥85 mmHg) o normotesi (pressione arteriosa <135/85 mmHg).(16) I criteri di esclusione erano la presenza di malattie coronariche o respiratorie, l'uso di farmaci antipertensivi per qualsiasi indicazione, una PA media domiciliare ≥175/105 mm Hg e misurazioni della PA domiciliare fallite. Abbiamo mirato a reclutare un rapporto 2:1 di soggetti ipertesi e normotesi. Il gruppo di studio finale era composto da 56 uomini di mezza età ipertesi e 35 normotesi.

Protocollo di misurazione.

Prima delle misurazioni i partecipanti hanno compilato un questionario con domande relative alla salute e all'abitudine al freddo. Gli esperimenti di laboratorio sono iniziati con una breve familiarizzazione con il protocollo di misurazione e le camere climatiche. Sono state misurate l'altezza, la composizione corporea e la forma fisica dei soggetti.

I partecipanti sono stati esposti per 15 minuti a una temperatura di -10°C e a un vento di 3 m/s mentre erano protetti dal freddo con un abbigliamento invernale adeguato, cioè condizioni simili alla comune esposizione al freddo invernale abituale nei paesi subartici. I partecipanti sono stati seguiti 15 minuti prima (misurazioni di controllo) e 20 minuti dopo (recupero) dell'esposizione in una camera climatica dove la temperatura è stata regolata a +18°C e il vento è stato impostato a <0,2 m/s). I partecipanti erano in piedi con le braccia sostenute durante le misurazioni. La funzione cardiovascolare è stata valutata misurando la pressione arteriosa brachiale, aortica centrale e continua "battito per battito", nonché misurazioni dell'ECG. L'intensità dell'esposizione al freddo è stata valutata con misurazioni della temperatura cutanea (dito medio, dorso della mano, scapola e guancia) e valutando la percezione termica per tutto il corpo e il viso utilizzando scale di giudizio soggettive.

I dati raccolti sono stati analizzati per valutare le variazioni legate al freddo della pressione arteriosa (brachiale e dell'aorta centrale) e della frequenza cardiaca. La morfologia dell'ECG e i parametri cardiografici vettoriali sono stati calcolati dalle registrazioni derivate dell'ECG a 12 derivazioni presso l'Istituto di Medicina Clinica dell'Università di Oulu. Le aritmie sono state rilevate automaticamente e confermate con ispezione visiva da parte di operatori sanitari qualificati. Per valutare la regolazione della circolazione, il segnale continuo della pressione sanguigna e l'ECG a tre derivazioni registrato simultaneamente vengono applicati per calcolare la sensibilità baroriflessa e la variabilità della frequenza cardiaca presso il centro di ricerca Verve. Nell'analisi dei dati saranno valutate e confrontate le risposte all'esposizione al freddo tra soggetti ipertesi e normotesi. Oltre agli argomenti sopra menzionati, verranno valutati i fattori di rischio combinati per i cambiamenti avversi nella funzione cardiovascolare durante l'esposizione al freddo, come l'elevata rigidità arteriosa, l'ECG alterato e la bassa variabilità della frequenza cardiaca. Sulla base di ciò, verrà definito un profilo di un paziente ad alto rischio e condiviso con i medici che trattano pazienti ipertesi per ridurre gli eventi cardiaci avversi correlati al freddo.

Sito di ricerca e disponibilità di attrezzature e servizi necessari per la ricerca.

Le misurazioni di laboratorio sono state implementate nelle camere climatiche del Kastelli Research Center, Oulu, Finlandia. Le analisi dei dati e la segnalazione vengono eseguite nelle strutture del Centro per la ricerca sulla salute ambientale e respiratoria (Università di Oulu). Inoltre, le analisi dei dati vengono eseguite presso l'Oulu University Hospital e presso il dipartimento di esercizio fisico e riabilitazione cardiaca di Verve.

Cooperazione.

Il Centro per la ricerca sulla salute ambientale e respiratoria - Professore a contratto Tiina M Ikäheimo, Professor Jouni JK Jaakkola, Professor J Hassi, PhD A Rantala, MHSc H Hyrkäs; Dipartimento di Esercizio e Fisiologia Medica, Verve, Oulu - Professore a contratto M Tulppo, Professore a contratto A Kiviniemi, Professore a contratto Arto Hautala; Istituto di medicina del lavoro, Oulu - Professor H Rintamäki; Istituto di Medicina Clinica, Università di Oulu - Professor H Huikuri, PhD T Kenttä; Istituto di Biomedicina, Dipartimento di Fisiologia e Biocentro di Oulu, Università di Oulu - Professor KH Herzig; Istituto di Scienze della Salute, Università di Oulu - Professore S Keinänen-Kiukaanniemi, Professore R Antikainen, Professore Mäntysaari; Dipartimento di Biologia - Professor E Hohtola; Oulu University of Applied Sciences - Professore principale di ingegneria medica J Jauhiainen.

Problemi etici.

Lo studio è stato approvato dal comitato etico del distretto ospedaliero dell'Ostrobotnia settentrionale (dichiarazione numero 240/2010) e tutti i partecipanti sono stati informati dello studio ed è stato richiesto il consenso informato. Avevano anche la possibilità di terminare lo studio in qualsiasi momento. I dati raccolti durante lo studio sono mantenuti non disponibili da personale diverso dal progetto e protetti con password. Le analisi dei dati vengono eseguite senza alcuna identificazione personale (nome, indirizzo, ecc.). La ricerca ha applicato una breve esposizione al freddo con soggetti ben protetti e, pertanto, non ha causato alcun dolore o danno ai partecipanti.

Implicazioni.

L'OMS ha definito l'ipertensione come il principale rischio globale di mortalità nel mondo. Circa la metà degli uomini di mezza età e un terzo delle donne soffrono di ipertensione in Finlandia. D'altra parte, con un adeguato controllo della pressione arteriosa, il rischio di eventi avversi cardiovascolari nei pazienti ipertesi può essere notevolmente ridotto.

L'inverno e il freddo aumentano notevolmente il rischio di morbilità e mortalità cardiovascolare. C'è un eccesso di ca. 2000-3000 decessi avvenuti in Finlandia durante l'inverno e anche la metà di essi sono dovuti a cause cardiovascolari. Sia l'esposizione acuta che quella ripetuta al freddo aumentano la pressione sanguigna e possono contribuire a una maggiore morbilità e mortalità cardiovascolare durante l'inverno. È stato suggerito che le morti cardiovascolari legate al freddo potrebbero essere prevenute con un'adeguata protezione dal freddo.

Lo studio produrrà nuove informazioni sulle risposte cardiovascolari all'esposizione al freddo a breve termine tra uomini ipertesi non trattati. Questa conoscenza aiuterà il personale sanitario a consigliare ai pazienti ipertesi di proteggersi durante l'abituale esposizione al freddo, che potrebbe ridurre gli eventi cardiaci avversi legati al freddo. Questa conoscenza è utile per i medici quando considerano i farmaci per i loro pazienti. Inoltre, le persone ipertese potrebbero aver bisogno di consigli per la loro protezione adeguata per ridurre i cambiamenti della funzione cardiovascolare legati al freddo, come l'aumento della pressione sanguigna, e i relativi eventi avversi cardiovascolari nei climi freddi.