Type 2-diabetes, kardiovaskulær komorbiditet og miljøtemperatur (DiabColdHeat)

Prosjektets betydning i forhold til dagens kunnskap Temperatur, helse og klimaendringer. Både høye og lave temperaturer og omgivelsestemperaturer forårsaker ubehag og forringelse av fysisk ytelse. Disse normale fysiologiske responsene fremkalt for å miste eller bevare kroppsvarme kan forverre forløpet av kroniske sykdommer og føre til et høyere antall helsebesøk, sykehusinnleggelser eller dødsfall. Globalt er de fleste av de negative helseeffektene forårsaket av kulde, snarere enn varme, og forekommer allerede ved milde ikke-optimale temperaturer.

Miljøtemperaturer gjenspeiler de primære effektene av klimaendringer (CC), den største helsetrusselen i det 21. århundre. CC innebærer først og fremst en global økning av temperaturer, og spesielt i frekvensen, intensiteten og varigheten av ekstreme varme. Koblet til variasjonen i været, er også høyere mengder nedbør, skyer og vind spådd. Nordlige klimaer, som Finland, er utsatt for store årlige variasjoner i temperatur (fra ca. +30°C til -30°C) sammen med periodiske forlengelser av ekstreme temperaturer (varme- og kuldeperioder). Globale anslag forutsier at helseeffektene av kulde fortsetter å overstige de av varme i Finland, men varmeeksponering blir stadig viktigere, også på grunn av manglende tilpasning til høye temperaturer hos nordboere.

T2D og temperatur. Den globale forekomsten av diabetes er 425 millioner mennesker, hvorav 77 % er i yrkesaktiv alder og anslås å øke til 629 millioner mennesker innen 2045. Type 2 diabetes (T2D) utgjør 90 % av diabetespasientene. I Finland har forekomsten av T2D økt markant hos menn de siste 35 årene. Diabetes av alle typer kan føre til mikro- (retino-, nefro- og nevropatier) og makrovaskulære (cerebral, koronar og perifer arteriell sykdom) komplikasjoner og resultere i høyere sykelighet og for tidlig død. Den økonomiske byrden av de direkte og indirekte kostnadene ved diabetes er enorm og representerte 1,8 % av BNP i 2015.

Epidemiologiske studier tyder på at ikke-optimale miljøtemperaturer og diabetes er assosiert med høyere sykelighet og dødelighet. En studie av 4,5 millioner legekonsultasjoner viste at personer med T2D oppsøkte lege oftere med både lave og høye temperaturer. Videre var kalde og varme temperaturer assosiert med 12 % og 30 % økning i diabetesrelaterte sykehusinnleggelser.

Varmeeksponering kan innebære en mindre evne til å miste ekstra kroppsvarme (høyere varmebelastning) til miljøet og høyere kardiovaskulær belastning.

Så vidt vi vet er det bare tre kontrollerte studier som har vurdert varmeeksponering av hele kroppen blant personer med T2D. Hos friske personer utvider høye temperaturer overfladiske blodårer, noe som gjør det mulig å overføre ekstra kroppsvarme til miljøet. Følgelig blir blodstrømmen rettet mot kroppsoverflaten, noe som øker hjertefrekvensen og hjertearbeidsbelastningen. Hos personer med T2D kan utvidelsen av blodårene bli forsinket og føre til redusert kapasitet til å miste varme gjennom hudsirkulasjonen. I tillegg kan forstyrret endotelfunksjon og stivning av blodkar føre til en svekket reduksjon i blodtrykket. Faktorer, som redusert svettekapasitet, samt autonome og perifere nevropatier kan ytterligere svekke evnen til å miste kroppsvarme til omgivelsene. Faktisk oppdaget en studie som involverte eldre voksne med T2D redusert kapasitet til å miste ekstra kroppsvarme under trening, noe som resulterte i større termisk belastning. Også hjerteregulering og evne til å øke hjertearbeidsbelastningen kan bli svekket i T2D under eksponering for varme. Støtter dette, eldre (ca. 60 år.) personer med T2D viste redusert hjertefrekvensvariasjon og respons på varme. Til slutt kan hyperkoagulasjon av personer med T2D økes ytterligere under varmeeksponering, men det finnes ingen studier av emnet.

Kuldeeksponering kan innebære høyere kardiovaskulær belastning og redusert evne til å produsere eller bevare (økt varmetap) kroppsvarme i kaldt vær hos personer med T2D.

Det er ingen tidligere kontrollerte studier som vurderer effekten av kuldeeksponering for hele kroppen blant personer med T2D. Hos friske personer øker eksponering for lav temperatur sympatisk aktivitet som trekker sammen overfladiske blodårer, resulterer i forhøyet blodtrykk og hjertearbeid. Den forverrede blodtrykksøkningen hos personer med T2D kan skyldes sympatisk overaktivitet, forstyrret endotelfunksjon og stivere arterier. Den endrede nevrale reguleringen i T2D kan svekke hjerteresponsen på den høyere hjertearbeidsbelastningen og oksygenbehovet i kulde. Kuldeeksponering øker også blodkoagulasjonspotensialet, som sammen med hyperkoagulabilitet relatert til T2D, kan fremme produksjonen av tromboser og uønskede hjertehendelser. Mikrovaskulær dysfunksjon assosiert med autonom nevropati kan også svekke vaskulær respons under lokal avkjøling og muligens øke mottakelighet for lave temperaturer. Kuldeeksponering kan også være relatert til redusert varmeproduksjon (skjelvende termogenese eller reduksjon i brunt fettvevsaktivitet og masse).

Modifiserende faktorer som muligens påvirker sårbarheten for høy eller lav temperatur på T2D Høyt blodtrykk er rapportert hos over to tredjedeler av pasienter med T2D, og ​​forekomsten av diabetes og hypertensjon (HTN) forutsier hverandre over tid. De to sykdommene deler felles metabolske abnormiteter og insulinresistens er et kjennetegn ved både prediabetes og prehypertensjon. I likhet med diabetes er også hjerte- og karsykdommer temperaturfølsomme. Glykemisk kontroll kan være viktig for å mestre termisk stress, men det er lite tilgjengelig bevis. Varmeeksponering, spesielt i kombinasjon med trening, kan indusere hypoglykemi. På den annen side kan en kort tilvenningsperiode til gjentatt mild kuldeeksponering forbedre insulinfølsomheten og glykemisk tilstand. Medisinering assosiert med både behandling av T2D i seg selv (metformin, gliptiner, gliflotsiner) eller HTN (betablokkere, diuretika, kalsiumkanalblokkere, ACE-hemmere), kan påvirke kardiovaskulære og termiske responser signifikant, men deres assosiasjon med helseutfall er ikke kjent. Regelmessig fysisk aktivitet i seg selv reduserer HbA1c, men kan også forbedre varmeavledningsevnen, men mekanismene er uklare.

Våre mål er:1) Vurdere hvordan avansert T2D i kombinasjon med hypertensjon, påvirker kardiovaskulær funksjon og tilhørende nevrale og metabolske responser under passiv eksponering av hele kroppen for varme (aktiverer varmetap gjennom høyere overfladisk sirkulasjon og svette) og kulde (forårsaker økning i varmeproduksjon og reduksjon i overfladisk sirkulasjon) og sammenlignet med friske personer. 2) Undersøk hvordan ulike diabetiske mikro- og makrovaskulære komplikasjoner som involverer varierende alvorlighetsgrad, påvirker de observerte kardiovaskulære, nevrale og metabolske funksjonene mens de utsettes for enten kulde eller varme. 3) Vurder hvordan T2D (diagnostisert eller oppdaget ved klinisk undersøkelse) alene, og i kombinasjon med hypertensjon (diagnostisert eller målt under klinisk undersøkelse) påvirker rapporterte kulde- eller varmerelaterte kardiorespiratoriske symptomer og følgelig, fra et longitudinelt perspektiv, sykehusinnleggelser og dødelighet. Vi har også som mål å identifisere påvirkningen av potensielle determinanter, som bruk av medisiner, fysisk aktivitet og andre demografiske, sosioøkonomiske og livsstilsfaktorer.

Forskningshypoteser: 1) Eksponering av de med T2D kan føre til tidligere varmebelastning på grunn av redusert evne til å miste (redusert svette og sirkulasjon) kroppsvarme ved høye temperaturer. 2) Eksponering for kulde kan føre til tidligere kuldebelastning på grunn av svekket evne til å bevare (svekket sirkulasjon) eller produsere kroppsvarme (skjelving) ved lave temperaturer. 3) Å ha flere komplikasjoner øker sårbarheten for disse miljøene. 4) På befolkningsnivå rapporterer personer med T2D flere varme- og kulderelaterte kardiorespiratoriske symptomer og opplever flere sykehusinnleggelser og dødsfall. Disse effektene er avhengig av glykemisk og blodtrykkskontroll, bruk av medisiner og andre livsstilsfaktorer. 5) Helsebesøk og dødelighet innledes av temperaturer som er høyere eller lavere enn gjennomsnittet.