The thermoregulatory function of the vasomotion system in healthy and clinical populations

Abstract

The vasomotion system is a complicated network of cells, tissues, and organs that is dependent on the complex interplay between multiple factors. The complexity and the transient nature of vasomotion has limited our ability to fully observe this phenomenon and has therefore limited our understanding, especially the impact of the different factors. This thesis focuses on the impact of the following factors on vasomotion: environmental factors, age, anthropometric characteristics, physical fitness, sex, and exercise intensity. The aim of this thesis was to extend the current understanding of the human vasomotion system. In this respect we conducted a series of the different types of studies (epidemiological study, confinement study, randomized controlled trials, and secondary data analysis) across Greece, Slovenia, and Canada. A systematic review was also conducted in thousands of individuals who were receiving different pharmacological factors and were exposed to different environmental conditions. Summarizing, the current thesis presents that increased thermal stress can affect, cutaneous vasomotion and cardiovascular stress, leading to increased morbidity and/or mortality and reduced quality of life. While it also explores the impact of increased thermal stressed on the different populations based on the aforementioned factors. More specifically, we found people older than 70 years old, are more likely to die from circulatory causes when ambient temperature is below or above 6–39 °C. In extreme conditions like a heatwave the cardiovascular stress of workers in occupation settings increases and should be monitored. On the other hand, during immersions of the limbs in cold water people with spinal cord injuries exhibit greater reduction in their body (core) temperature. In terms of the impact of sex, women experience more cardiovascular stress when the limbs are exposed to cold temperatures. Finally, it is important to note that the examination of the endothelial function must be performed under thermoneutral conditions, while the patient’s body temperature should be at normal levels (36.5-37.5°C) to obtain accurate results.

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι να επεκτείνει την τρέχουσα κατανόηση του ανθρώπινου αγγειοκινητικού συστήματος. Το αγγειοκινητικό σύστημα είναι ένα περίπλοκο δίκτυο κυττάρων, ιστών και οργάνων που εξαρτάται από την πολύπλοκη αλληλεπίδραση πολλών παραγόντων. Η πολυπλοκότητα της αγγειοκίνησης έχει περιορίσει την ικανότητά μας να παρατηρούμε πλήρως αυτό το φαινόμενο και επομένως έχει περιορίσει την κατανόησή μας, ειδικά όσον αφορά το αντίκτυπο διαφορετικών παραγόντων. Η παρούσα διατριβή εστιάζει στην επίδραση των ακόλουθων παραγόντων στην αγγειοκίνηση: περιβαλλοντικοί παράγοντες, ηλικία, ανθρωπομετρικά χαρακτηριστικά, φυσική κατάσταση, φύλο και ένταση άσκησης. Από αυτή την άποψη, πραγματοποιήσαμε μια σειρά από διαφορετικούς τύπους μελετών (επιδημιολογική μελέτη, μελέτη εγκλεισμού, τυχαιοποιημένες ελεγχόμενες μελέτες και δευτερογενή ανάλυση δεδομένων) στην Ελλάδα, τη Σλοβενία και τον Καναδά. Διεξήχθη επίσης συστηματική ανασκόπηση βιβλιογραφίας σε χιλιάδες άτομα που λάμβαναν διαφορετικούς φαρμακολογικούς παράγοντες και εκτέθηκαν σε διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες. Συνοψίζοντας, η παρούσα διατριβή παρουσιάζει ότι το αυξημένο θερμικό στρες μπορεί να επηρεάσει τη δερματική αγγειοκίνηση και το καρδιαγγειακό στρες, οδηγώντας σε αυξημένη νοσηρότητα ή/και θνησιμότητα και κακή ποιότητα ζωής. Διερευνά επίσης το αντίκτυπο της αυξημένης θερμικής καταπόνησης στους διαφορετικούς πληθυσμούς, με βάση τους προαναφερθέντες παράγοντες. Πιο συγκεκριμένα, βρήκαμε ότι άτομα ηλικίας άνω των 70 ετών είναι πιο πιθανό να πεθάνουν από κυκλοφορικά αίτια όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι κάτω ή πάνω από 6–39 °C. Σε ακραίες συνθήκες όπως ο καύσωνας, το καρδιαγγειακό στρες των εργαζομένων στον εργασιακό τους χώρο αυξάνεται και θα πρέπει να παρακολουθείται. Από την άλλη πλευρά, κατά τη βύθιση των άκρων σε κρύο νερό, τα άτομα με κακώσεις του νωτιαίου μυελού παρουσιάζουν μεγαλύτερη μείωση στη θερμοκρασία του σώματός τους. Όσον αφορά την επίδραση του φύλου, οι γυναίκεςβιώνουν περισσότερο καρδιαγγειακό στρες όταν τα άκρα τους εκτίθενται σε χαμηλές θερμοκρασίες. Τέλος, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η εξέταση της λειτουργίας του ενδοθηλίου πρέπει να γίνεται υπό θερμοουδέτερες συνθήκες, ενώ η θερμοκρασία του σώματος του ασθενούς θα πρέπει να είναι σε φυσιολογικά επίπεδα (36,5-37,5°C) για να ληφθούν ακριβή και έγκυρα αποτελέσματα.