VERENPAINEVASTE KLIINISESSÄ KUORMITUSKOKEESSA Erkka Karjalainen Opinnäytetyö Lääketieteen koulutusohjelma Itä-Suomen yliopisto Biolääketieteen yksikkö Huhtikuu 2012
2 ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO Terveystieteiden tiedekunta Lääketieteen koulutusohjelma KARJALAINEN, ERKKA R.: Verenpainevaste kliinisessä kuormituskokeessa (Blood pressure response during clinical exercise testing) Opinnäytetyö, 28 sivua Opinnäytetyön ohjaajat: LT Kai Savonen ja professori Timo Lakka Huhtikuu 2012 Avainsanat: systolinen verenpaine, kuormituskoe, verenpainevaste, ennuste, hypertensio, hypotensio Verenpaine on tärkeä kardiovaskulaarinen muuttuja sykkeen ohella. Liian matalaa verenpainetta kutsutaan hypotensioksi ja liian korkeaa verenpainetta hypertensioksi. Fyysisessä rasituksessa hapen ja ravintoaineiden kulutus elimistössä kasvaa ja verenvirtauksen on tällöin lisäännyttävä. Monimutkaiset säätelymekanismit lisäävät verenpainevastetta tarpeen mukaan sekä kudoskohtaisesti että systeemisesti. Säätelymekanismit voidaan jakaa humoraalisiin eli elimistön nesteissä kulkevien viestiaineiden välityksellä tapahtuviin mekanismeihin ja neuraalisiin eli hermostollisiin mekanismeihin. On mielekästä tarkastella verenvirtausta sydämen minuuttitilavuutena, joka on sydämen iskutilavuuden ja syketaajuuden tulo. Verenpainetta nostaa syketaajuuden ja iskutilavuuden lisäksi perifeerinen valtimovastus eli arteriolien resistenssi. Suomessa käytetyin kliinisen kuormituskokeen muoto on standardoitu polkupyöräergometrikoe. Kliinisessä kuormituskokeessa provosoidaan esiin mahdollisia oireita ja löydöksiä kardiorespiratorisessa suorituskyvyssä. Tällöin elimistön säätelymekanismit eivät pysty vastaamaan riittävästi lisääntyneeseen hapen tarpeeseen rasitustason noustessa. Kliininen kuormituskoe on oikein valitulle potilaalle diagnostinen tai viitteellinen ja antaa tärkeää informaatiota potilaan ennusteesta. Kokeesta voidaan kerätä paljon informaatiota samalla suorituskerralla, sen saatavuus on hyvä ja kustannuksiltaan koejärjestely on edullinen.
3 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO. 4 2 VERENPAINEVASTE KUORMITUKSESSA..... 5 2.1 Verenpaineen fysiologia.... 5 2.1.1 Yleistä verenpaineesta.. 5 2.1.2 Humoraalinen säätely ja munuaiset... 6 2.1.3 Neuraalinen säätely... 7 2.1.4 Baroreseptorit ja lihaksen kemorefleksi.. 8 2.2 Kliininen kuormituskoe.. 9 2.2.1 Kuormituskoetyypit.... 9 2.2.2 Kuormituskoeindikaatiot... 10 2.2.3 Ongelmatilanteet ja kokeen normaali keskeyttäminen.... 11 2.2.4 Kuormituskokeen vasta-aiheet... 11 2.2.5 Kokeen keskeyttäminen turvallisuuden vuoksi.... 12 2.2.6 Verenpaineen mittaaminen kuormituskokeessa.. 13 2.3. Verenpaineen muutokset kuormituksessa... 14 2.3.1 Fysiologinen verenpainevaste kuormituksessa 14 2.3.2 Epänormaali verenpainevaste kuormituksessa 16 2.3.2.1 Rasitushypertensio... 16 2.3.2.2 Rasitushypotensio 19 2.3.2.3 Matala maksimiverenpaine.. 20 2.3.2.4 Syke-painetulo ja -reservi. 21 2.3.2.5 Poikkeava palautumisvaihe.. 22 3 DR S EXTRA -tutkimus. 24 LÄHTEET... 25
4 1 JOHDANTO Nykyään kliininen kuormituskoe ei rajaudu ainoastaan sydänlihasiskemian tarkasteluun sydänsähkökäyrästä. Arvokasta tietoa antavat myös poikkeavat verenpaine- ja sykevastevasteet sekä tutkittavan huono rasituksen sieto (Laukkanen ja Kurl 2011). Edullinen ja helposti saatavilla oleva kuormituskoe on noninvasiivisista menetelmistä tarkin havaitsemaan sepelvaltimotaudin (Ashley ym. 2000). Vaikka verenpainetta mitataan rutiininomaisesti kuormituskokeiden aikana, verenpainevasteen kliininen merkitys on huonosti ymmärretty tai aliarvostettu. Uusissa tutkimuksissa on saatu osittain ristiriitaisiakin tuloksia aiempiin verrattuna, minkä seurauksena aiempia näkemyksiäkin on jouduttu arvioimaan uudelleen. Osin nämä poikkeavuudet tuloksissa selittyvät tutkimusasetelmien ja -menetelmien välisillä eroilla. Näitä eroja tutkimusten välillä on muun muassa metodiikassa, tarkastelluissa populaatioissa, kuormituskoemenetelmissä ja poikkeavan verenpainevasteen määritelmissä (Le ym. 2008).
5 2 VERENPAINEVASTE KUORMITUKSESSA 2.1 Verenpaineen fysiologia 2.1.1 Yleistä verenpaineesta Verenpaine on suure, joka kuvaa verta eteenpäin työntävää voimaa verisuonistossa. Tämän verta eteenpäin työntävän voiman on voitettava verenkierrosta aiheutuva vastus eli resistenssi, jotta veri etenee verisuonistossa. Verenkierron vastus muodostuu sekä veren ja verisuonen seinämän välisestä että verikudoksen komponenttien keskinäisestä kitkasta. Riittävä verenpaine on siis kudosten tarvitseman verenvirtauksen eli perfuusion perusedellytys. (Rhoades ja Pflanzer 2003) Pienet valtimot eli arteriolit aiheuttavat suurimman osan verenkierron vastuksesta. Pienikin muutos arteriolin poikkimitassa aiheuttaa suurehkon muutoksen verenkierron vastuksessa, koska artelioleja on lukumäärällisesti paljon. Arteriolit säätelevät veren jakautumista elimistössä supistumalla ja laajentumalla kudoskohtaisen perfuusiotarpeen mukaisesti. Mikäli kudos tarvitsee paljon verta, laajenevat kudosta edeltävät valtimot lisäten näin perfuusiota paikallisesti kohdekudoksessa. Eiaktiivisten kudosten arteriolit puolestaan supistuvat, jolloin näiden kudosten verenkierto vähenee. Arteriolien sileän lihaksen kontraktiliteetti eli supistuvuus säätelee siis paikallisen verenvirtauksen määrää. (Rhoades ja Pflanzer 2003) Verenpaine jaetaan systoliseen ja diastoliseen verenpaineeseen sydämen kammioaktivaation perusteella. Sydänlihassupistusta seuraa välittömästi verenpaineen korkein arvo, systolinen verenpaine. Supistuksen jälkeen verenpaine pienenee kohti matalinta arvoaan diastolen, eli kammioiden lepovaiheen, loppuosassa. Diastolen aikana sydämen kammiot täyttyvät uutta supistusta varten verellä. Systolisen valtimoverenpaineen on oltava vähintään noin 100 mmhg levossa, jotta turvataan riittävä kudosperfuusio. Normaalisti aikuisen systolinen verenpaine on noin 120 mmhg ja diastolinen verenpaine noin 80 mmhg. Edellisten erotuksesta saadaan normaaliksi lepopulssipaineeksi 40 mmhg. Systeemivaltimoverenkierron
6 eli suuren verenkierron vastus on noin viisi kertaa suurempi keuhkoverenkierron, eli pienen verenkierron, vastukseen verrattuna. Tästä johtuen systeemivaltimoverenkierron verenpaineen on oltava myös viisi kertaa suurempi keuhkoverenkierron verenpainetasoon nähden. (Rhoades ja Pflanzer 2003) Sydänlihassupistuksen aiheuttama paineaalto kulkee systolen aikana pitkin valtimoita ja on tunnettavissa pulssina monesta valtimosta. Verisuonet varastoivat elastisiin seinämiinsä osan painevaikutuksesta venyttymällä, mitä kutsutaan komplianssiksi. Komplianssi ylläpitää verenpainetta ja sen ansiosta verenvirtaus verisuonissa säilyy jatkuvana, eikä pysähdy diastolen aikanakaan. (Rhoades ja Pflanzer 2003) Verenpaineeseen vaikuttaa perifeerisen verenkierron vastuksen lisäksi sydänlihaksen supistumistiheys (kronotropia) ja -vireys (inotropia). Molempien edellä mainittujen kasvaessa, nousee myös verenpaine ja minuuttitilavuus, mikäli verenkierron vastus ei muutu. (Rhoades ja Pflanzer 2003) 2.1.2 Humoraalinen säätely ja munuaiset Dynaamisen lihastyön aikana lihaksen läpi virtaa runsaasti verta ja glukoosin sekä rasvahappojen kulutus on paikallisesti suurta, minkä vuoksi tarvitaan eri mekanismeja paikallisen verenpaineen ja aineenvaihdunnan säätelemiseksi (Dietze ja Henriksen 2008). Munuaisten toiminta on eräs keskeinen tekijä verenpaineen säätelyssä. Riittämätön natriumin eritys virtsaan on yksi tärkeimmistä syistä verenpainetautiin. Kohonnut veren natriumpitoisuus johtaa suonen sisäisen veritilavuuden kasvuun osmoosin kautta. Veritilavuuden kasvu johtaa natriureettisten tekijöiden erittymiseen, mikä aiheuttaa vasokonstriktiota eli verisuonten supistumista ja lisää entisestään verenpainetta. (Andreoli ym. 2004) Renaalista vasokonstriktioita aiheuttavia tekijöitä ovat muun muassa angiotensiini II, endoteliini, tromboksaani, adrenaliini ja noradrenaliini (Rhoades ja Pflanzer 2003). Munuaiskerästen verenpainetasoa aistivat jukstaglomerulaarisolut tuottavat
7 reniiniä. Reniini lisää angiotensiini II:n tuotantoa ja vapautumista verenkiertoon. Angiotensiini II on paitsi tehokas vasokonstriktori, se myös kiihdyttää aldosteronin eritystä lisämunuaisytimestä. Aldosteroni puolestaan lisää natriumin takaisinimeytymistä virtsasta vereen ja kaliumin sekä vetyionien erittymistä virtsaan. (Andreoli ym. 2004) Munuaisten autoregulaatio tarkoittaa munuaisten itsenäistä verenkierron säätelyä. Tämä säätely tapahtuu munuaisten verisuonten supistumisen ja laajenemisen kautta. Munuaiset pyrkivät pitämään glomerulusfiltraationsa, eli munuaiskerästen suodatuksen, mahdollisimman vakiona systeemisestä verenpainetasosta riippumatta. Jos valtimoiden verenpaine on välillä 80 180mmHg, muuttuu munuaiskerästen perfuusio vain vähän autoregulaation ansiosta. Mikäli systeemiverenpaine nousee, supistuvat munuaisten afferentit eli verta tuovat valtimot. Tämä johtaa munuaisverenkierron resistenssin kasvuun, jolloin munuaisten perfuusio vähenee. Jos systeemiverenpaine puolestaan laskee, laajenevat afferentit valtimot, jolloin perfuusio munuaisissa lisääntyy. (Rhoades ja Pflanzer 2003) 2.1.3 Neuraalinen säätely Kudosten verentarpeen ylittäessä sydämen pumppauskapasiteetin, tarvitaan verenkierron jakautumisen säätelyä. Verenkierron jakautuminen elimistössä tapahtuu keskus- ja autonomisen hermoston sekä verenkierron hormonien välityksellä. Autonomisen hermoston sympaattiset hermosäikeet hermottavat lähes kaikkia elimistön arterioleja. Poikkeuksena ovat kuitenkin sepelvaltimot ja aivovaltimot, joiden läpimitan säätely tapahtuu pääosin paikallisesti aineenvaihdunnallisten tekijöiden vaikutuksista. (Rhoades ja Pflanzer 2003) Autonomisen hermoston hermoimpulssit lähtevät ydinjatkeen vasoaktiivisista keskuksista. Lepotilassa sympaattisen hermoston jatkuva aktivaatio (sympatikus) ylläpitää lepotonusta verisuonten seinämän sileässä lihaksessa. Lepotonus on voimakkaampi lihaskudoksen arterioleissa ohjaten verta enemmän sisäelimiin kuin
8 lihaksiin. Noradrenaliini toimii sympaattisen hermoston välittäjäaineena ja se sitoutuu verisuonten sileän lihaksen alfareseptoreihin (Rhoades ja Pflanzer 2003). Kovan fyysisen rasituksen aikana luurankolihas on suurin noradrenaliinin vapauttaja (Savard ym. 1989). Parasympaattisen hermoston välittäjäaine on asetyylikoliini, joka on vasodilataattori. Parasympatikus ei kuitenkaan ole tärkein vasodilataatiota aiheuttava mekanismi, vaan vasodilataatiota aiheuttaa ensisijaisesti sympatikusaktivaation väheneminen. Neuraalisen säätelyn tärkein tehtävä verenkierron kannalta on rajoittaa verenkiertoa muualle kuin lihaskudokseen fyysisessä rasituksessa (Rhoades ja Pflanzer 2003). Rasituksen alkaessa tapahtuu sydämen minuuttitilavuuden nopea lisääminen vähentämällä parasympatikuksen aktiivisuutta, minkä seurauksena syketaajuus nousee. Näin minuuttitilavuutta saadaan kasvatettua nopeasti ja tehokkaasti. (Rowell 1991) 2.1.4 Barorefleksi ja lihaksen kemorefleksi Baroreseptori on mekaanista venytystä aistiva hermopääte. Näitä verenpainetta aistivia reseptoreja on sinus caroticuksissa eli kaulavaltimoiden poukamissa kaulan molemmilla puolilla, aortan kaaressa, sydämessä ja keuhkoverisuonissa (Rowell 1986). Sinus caroticusten reseptorit ovat keskeisimmät baroreseptorit verenpaineen säätelyssä (Rowell 1986, Papademetriou ym. 2011). Barorefleksien verenpaineen säätely on yhtä tehokasta levossa ja rasituksessa (Ludbrook 1983, Rowell 1986).
9 2.2 Kliininen kuormituskoe 2.2.1 Yleistä kuormituskokeesta Juoksumattotesti on tavallisimmin käytössä oleva kliinisen kuormituskokeen muoto Pohjois-Amerikassa, Australiassa ja Aasiassa. Polkupyöräergometrikoetta käytetään vastaavasti Euroopassa (Higgins ja Higgins 2007). Kuormituskokeen tarkoituksena on tutkia fyysistä, erityisesti kardiorespiratorista suorituskykyä (Kervinen 2009). Fyysinen rasitus voi paljastaa kardiovaskulaarisia poikkeavuuksia, jotka eivät ole nähtävissä lepotilassa (Fletcher ym. 2001). Kliininen rasituskoe tulee erottaa urheilijoille ja terveille henkilöille tehtävistä fyysisen suorituskyvyn kokeista. Kliininen rasituskoe tehdään potilaalle, jolla on todettu tai epäilty sairaus (Siltanen 1994). Mikäli tutkittava ei kykene polkemaan pyörää, voidaan hänelle suorittaa sairaalassa farmakologinen rasituskoe, johon liitetään sydänlihaksen isotooppiperfuusiokuvaus tai ultraäänikuvaus (Kervinen 2009). Polkupyöräergometrikoe eroaa mattokokeesta siinä, ettei kokeen kuormitustaso riipu tutkittavan painosta. Haittana polkupyöräkokeen osalta voidaan pitää sitä, ettei jokainen tutkittava ole välttämättä tottunut polkemaan pyörää. Koska sydämen sähköisen aktiviteetin mittaaminen (elektrokardiografia eli EKG) on keskeinen tutkimusmenetelmä kliinisessä kuormituskokeessa, kutsutaan koetta joskus myös rasitus-ekg:ksi. (Siltanen 1994) Jos rasituskoe tehdään diagnostisista syistä, tulee tulkintaa häiritsevä lääkitys lopettaa ennen tutkimusta lääkeaineesta riippuen. Digitalis tulee tauottaa 7 vrk, pitkävaikutteiset nitraatit, beetasalpaajat ja kalsiuminestäjät 2 4 vrk ja keuhkoputkiin vaikuttava lääkitys ½ 3 vrk ennen tutkimusta. Beetasalpaajat täytyy turvallisuussyistä usein lopettaa hitaammin, jos ollenkaan. Kuormituskokeen suorittaminen edellyttää järjestävältä taholta täydellistä elvytysvälineistöä ja -osaamista. Lisäksi tutkimuksen tulkinta vaatii erityisosaamista. (Kervinen 2009) Kalliimmat uudet tutkimusmenetelmät ovat osaltaan syrjäyttäneet kliinisen kuormituskokeen. Kardiorespiratorinen suorituskyky on kuitenkin yksi vahvimmin kuolleisuutta ennustavista tekijöistä, ja se antaa tärkeää ennusteellista tietoa potilaasta,
10 mikä korostaa kuormituskokeen merkitystä käytännön kliinisessä työssä. Vaikka muut riskitekijät, kuten EKG-muutokset, otetaan huomioon, huono kardiorespiratorinen suorituskyky kertoo yksinään potilaan huonosta ennusteesta. Kuormituskokeesta saatava kliininen hyöty optimoidaan yhdistämällä monesta kokeen aikana mitatusta muuttujasta saatava tieto, jolloin ylletään samoihin sensitiivisyys- ja spesifisyyslukuihin kuin kalliimmilla koejärjestelyillä. Kliinisen kuormituskokeen tulisi olla ehdottomasti laajemmin käytetty. (Ashley ym. 2000, Laukkanen 2005) 2.2.2 Kuormituskoeindikaatiot Kliinisen kuormituskokeen tarkoitus on määrittää tutkittavan fyysinen suorituskyky ja suorituskykyä mahdollisesti rajoittavat tekijät (Siltanen 1994). Kuormituskokeen aiheita ovat rasituksessa ilmaantuvan epäselvän rintakivun tai hengenahdistuksen selvittely, sepelvaltimotaudin diagnosointi ja sepelvaltimotaudin vaikeusasteen määritys vakaaoireisella potilaalla. Kuormituskoetta voidaan käyttää sepelvaltimotautikohtauksen jälkeen potilaan ennusteen arvioimiseksi lyhytaikaisen kohtausriskin ollessa pieni ja optimaalisen lääkehoidon aikana potilaan työkyvyn arvioinnissa (Kervinen 2009). Useimmin kuormituskoetta käytetään juuri sepelvaltimotaudin diagnostiikassa, vaikeusasteen arvioinnissa ja ennusteen määrittämisessä. (Siltanen 1994) Kuormituskokeella selvitellään myös rasituksessa ilmaantuvia rytmihäiriöitä ja läppävikojen hemodynaamista merkitystä. Oireettomille yli 40-vuotiaille miehille tehdään rasituskoe harkinnan mukaan tietyissä riskiammattiryhmissä, etenkin, mikäli tutkittavalla on runsaat sepelvaltimotautiriskitekijät (Kervinen 2009). Kokeessa tavoitellaan potilaan maksimaalista suorituskykyä, joka rajoittuu potilaan kokemaan oireeseen. Tuloksia vertaillaan väestöotosten perusteella määritettyihin viitearvoihin (Siltanen 1994).
11 2.2.3 Ongelmatilanteet ja kokeen normaali keskeyttäminen On olemassa tilanteita, joissa kliinisen rasituskokeen tulkinta on ongelmallista. Mikäli lepo-ekg:ssä on todettavissa LBBB, WPW-oireyhtymä, yli 1 mm:n ST-tason lasku levossa tai kammiotahdistus, tutkimusta ei suositella tehtäväksi. Muita tulkinnan kannalta hankalia tilanteita ovat sepelvaltimotaudin diagnostiikka naisilla, joilla on atyyppisiä tai toiminnallisia sydänvaivoja sekä digitaliksen ja fentiatsiinien käyttö. Viimeksi mainittujen ongelmana on se, että ne vaikuttavat ST-tason muutoksiin. (Kervinen 2009) Koe keskeytetään, kun riittävä informaatio on saatu tai jos tutkittavalle ilmaantuu vaarallisia oireita. Tavoitteena on kuitenkin yltää maksimaaliseen rasitustasoon eli 85 90 %:iin tutkittavan ikää vastaavasta maksimisykkeestä ja subjektiivisesti koettuun rasitustasoon 17 19/20 Borgin asteikolla. Laskennallisesti maksimisyke arvioidaan kaavasta 205 - ½ x ikä vuosina. Maksimaalinen kuormituskoe päättyykin tutkittavan uupumiseen. Mikäli maksimirasitustasoon ei päästä, kokeen perusteella ei voida varmuudella sulkea pois sepelvaltimotautia. (Siltanen 1994) 2.2.4 Kuormituskokeen vasta-aiheet Ehdottomia rasituskokeen vasta-aiheita ovat äkillinen sepelvaltimokohtaus, jossa on korkean riskin merkit. Koe voidaan kuitenkin tehdä matalan riskin ja tietyin edellytyksin myös kohtalaisen riskin potilaille. Lisäksi kontraindisoituja ovat akuutin sydäninfarktin epäily, oireinen sydämen vajaatoiminta, akuutti II III asteen AVkatkos, akuutti peri- tai myokardiitti tai infektiosairaus. Rytmihäiriöistä eteis- tai kammiotakykardia ja nopea tuore eteisvärinä ovat vasta-aiheisia, samaten sydänsairauksista vaikea obstruktiivinen kardiomyopatia. Keuhkosairauksista akuutti keuhkoembolia ja hoitamaton tai vaikea ventilaatiohäiriö, kuten astma ja COPD, ovat myös ehdottomia vasta-aiheita kuormituskokeen suorittamiselle. Myös akuutit
12 tai vaikeat systeemisairaudet, kuten anemia ja hypotyreoosi, poissulkevat rasituskokeen mahdollisuuden. (Kervinen 2009) 2.2.5 Kokeen keskeyttäminen turvallisuuden vuoksi Mikäli tutkittavalle ilmaantuu EKG:ssä rasituksen aikana 1 mm:n tai suurempi STsegmentin nousu, on koe keskeytettävä. Systolisen verenpaineen laskiessa pysyvästi yli 10 mmhg lähtötasoverenpaineen alapuolelle kuormitustason noususta huolimatta yhdistettynä johonkin muuhun sydänlihasiskemiasta kertovaan oireeseen tai löydökseen, tulee koe keskeyttää. Sydänperäisen rintakivun intensiteetin noustessa kovaksi, koe keskeytetään. Kova sydänperäinen rintakipu eli angina pectoris määritellään intensiteetiltään siten, että potilas haluaa itse keskeyttää kokeen rintakivun vuoksi. Ataksia, huimaus ja pyörtyminen ovat keskushermostooireita, joiden ilmaantuessa koe tulee keskeyttää. Jos tutkittava muuttuu sinertäväksi tai kalpeaksi, kertoo se huonosta perfuusiosta, jolloin koe tulee keskeyttää. Tutkittavan oma pyyntö kokeen keskeyttämiseksi, pitkittyvä kammiotakykardia tai tekninen vaikeus muuttujien monitoroinnissa ovat myös keskeytysaiheita. (Fletcher ym. 2001) Relatiivisia eli suhteellisia keskeytysaiheita on lukuisia. ST-segmentin selvä horisontaalinen tai alaspäin viettävä lasku, systolisen verenpaineen putoaminen yli 10 mmhg lähtötason alapuolelle ja kasvava rintakipu ovat suhteellisia keskeytysaiheita. Koe voidaan keskeyttää myös, jos potilas uupuu, ilmaantuu hengästymistä tai hengityksen vinkumista. Muut rytmihäiriöt kuin kammiotakykardia, haarakatkoksen ilmaantuminen ja potilaan huono yleistila ovat relatiivisia keskeytysindikaatioita. Hypertensiiviseksi verenpainevasteeksi kutsutaan systolisen verenpaineen nousemista yli 250 mmhg:n tai diastolisen paineen yli 115 mmhg:n, jolloin koe voidaan keskeyttää. (Fletcher ym. 2001)
13 2.2.6 Verenpaineen mittaaminen kuormituskokeessa Verenpainevasteen määrittäminen on olennainen osa rasituskoetta ja standardoidut mittausmenetelmät ovat tarpeen sydän- ja verisuonitautiriskin arvioimiseksi. Diastolista verenpainetta on vaikea seurata rasituskokeen aikana, eikä diastolisia rasitusverenpainearvoja pidetä luotettavina. Sitä vastoin systolista verenpainetta mitataan jokaisella vastustasolla kuormituksen noustessa ja palautumisvaiheen aikana (Siltanen 1994, Laukkanen ja Kurl 2011). Mittauspaikkana on yleensä oikea olkavarsi. Ensimmäinen mittaus tehdään lepovaiheen jälkeen, toinen esivalmistelujen yhteydessä. Mittaukset jatkuvat kolmen minuutin välein rappuohjelmassa, ramppiohjelmassa yhden minuutin välein. Kuormituksen aikana 5 mmhg:n mittaustarkkuus on riittävä ja levossa pyritään 2 mmhg:n tarkkuuteen (Siltanen 1994). Korotkoffin äänten kuuleminen ei ole kovinkaan helppoa kuormituksen aikana (Laukkanen ja Kurl 2011). Verenpaineen mittaus kuormituksen aikana tehdään manuaalisesti painemansetilla ja stetoskoopilla tai automaattisella mittarilla. Tutkittava polkee polkupyöräergometria tai kävelee matolla verenpaineen mittaamisen aikana (Laukkanen ja Kurl 2011). White ym. (1990) havaitsivat manuaalisesti mitatun ja suoraan verisuonen sisältä mitatun verenpaineen väliseksi eroksi +/- 4 8 mmhg systolisen verenpaineen osalta lepomittauksissa. Diastolista verenpainetta levossa mitattaessa ero oli +/- 4 6 mmhg. Rasituksen aikana erot säilyivät samansuuruisina. Tutkimuksessa käytettiin standardisoitua elohopeaverenpainemittaria ja intravaskulaarinen verenpaine mitattiin mansettiolkavarteen verrattuna vastakkaisen käden olkavarsivaltimosta (White ym. 1990). Systolisen verenpaineen mittauksen on tulkittu siis olevan likimain yhtä tarkkaa suonen sisäisen ja manuaalisen mittauksen välillä levossa ja rasituksessa (Laukkanen ja Kurl 2011). Toisaalta on raportoitu, että manuaalisilla verenpainemittausmenetelmillä aliarvioidaan rasituksen aikaisen systolisen verenpaineen suuruutta verrattuna suoriin suonensisäisiin mittauksiin. Juoksumatolla testattuna on saatu matalampia verenpainearvoja submaksimaalisella rasitustasolla kuin samalla submaksimaalisella rasitustasolla polkupyöräergometrilla. Suonensisäiset mittausmenetelmät saatta-
14 vat aiheuttaa vasokonstriktiota, joka vaikuttaa verenpaineeseen ja siten hankaloittaa niiden tulkintaa sekä rajoittaa käyttöä (Laukkanen 2005). Oikeanlainen verenpaineen mittaamistapahtuma ja oikea tulkinta ovat olennaisia asioita kohonneen verenpaineen diagnosoinnissa ja hoidossa. Tärkeitä huomioitavia asioita mittaustapahtumassa ovat oikea verenpainemansetin koko, potilaan asento mittaamisen aikana, henkilökunnan osaaminen ja oikea mittausväline. Manuaalinen verenpainemittaus on automaattimittausta luotettavampi. Erityisesti rasituksen aikaisen riittämättömän verenpaineen nousun (rasitushypotensio) havaitsemiseen automaattimittari on manuaalista huonompi vaihtoehto. Kansainväliset ohjeistukset suosittelevatkin edelleen manuaalimittareita kuormituskoeverenpainemittauksissa. (Le ym. 2008) 2.3 Verenpaineen muutokset kuormituksessa 2.3.1 Fysiologinen verenpainevaste kuormituksessa Fyysisessä rasituksessa elimistössä vaikuttaa useita verenpaineen säätelymekanismeja. Elimistön on turvattava riittävä verenkierto kriittisiin elimiin, kuten aivoihin ja sydämeen, ja samalla vastattava lihasten kasvaneeseen hapen ja ravintoaineiden tarpeeseen kuormituksen kasvaessa. Kuormituksen alussa autonomisen hermoston aktivaation tasapaino siirtyy parasympatikuksesta enemmän sympatikuksen puolelle. Sympatikus nostaa syketaajutta ja sydämen minuuttitilavuutta sekä ohjaa verenkiertoa luurankolihaksille muista sisäelimistä. (Le ym. 2008) Verenpainetaso, johon barorefleksi pyrkii verenpaineen nostamaan, asettuu korkeammalle tasolle rasituksen intensiteetin noustessa (Rowell 1986). Kovassa rasituksessa kemorefleksi nostaa verenpainetta edelleen lihasten anaerobisen aineenvaihdunnan lopputuotteiden stimuloidessa vapaita hermopäätteitä (Rowell 1986). Tuovat hermosolut välittävät viestin lihasten muuttuneesta aineenvaihdun-
15 nallisesta tilasta keskushermostoon, joka pyrkii verenpainetta nostamalla lisäämään lihasperfuusiota (Rowell 1986). Keskiverenpaine nousee rasituksessa sydämen minuuttitilavuuden nousun ansiosta noin 40 % lähtötasosta (Le ym. 2008). Sydämen minuuttitilavuus on levossa noin 5 6 litraa/minuutti ja kasvaa maksimaalisessa rasituksessa arvoon 20 25 litraa/minuutti (Laukkanen ja Kurl 2011). Systolinen verenpaine nousee aina rasitustason kasvaessa, ja sen suurimpaan arvoon ylletään normaalisti maksimaalisella rasitustasolla. Systolinen verenpaine kasvaa tyypillisesti 50 70 mmhg rasituksen aikana lähtötasoon nähden (Laukkanen ja Kurl 2011). Diastolinen verenpaine ei juuri muutu dynaamisen rasituksen aikana vasodilataation ja perifeerisen verenkierron vastuksen pienenemisen vuoksi (Le ym. 2008, Laukkanen ja Kurl 2011). Palautumisvaiheessa sympaattisen hermoston aktivaatio vähenee ja parasympaattisen hermoston aktivaatio lisääntyy, mistä aiheutuu syketaajuuden ja perifeerisen verenkierronvastuksen pienentyminen. Sydämen minuuttitilavuus ja systolinen verenpaine laskevat nopeasti lepotasolle. Normaalisti lasku tapahtuu nopeasti palautumisvaiheen alussa, mutta systolinen verenpaine voi säilyä alle lähtötasonsa tunteja rasituksen jälkeen. Kolmen minuutin kohdalla palautumisvaiheen alusta systolinen verenpaine laskee normaalisti 15 % tai enemmän maksimiarvostaan. Joskus verenpaine saattaa laskea äkisti palautumisvaiheessa, mikä johtuu veren kerääntymisestä ja seisahtumisesta ääreisverisuonistoon. (Le ym. 2008) Koska normaalista poikkeava verenpainevaste voi kertoa ruumiin puutteellisesta kyvystä reagoida kuormitustekijöihin, normaaliksi katsottavalle verenpainevasteelle on määritetty viitearvot (Le ym. 2008). Rasitusverenpainevasteen normaaliarvoista ei kuitenkaan ole yksimielisyyttä tutkijoiden keskuudessa (Le ym. 2008). Maksimaalinen systolinen verenpaine korreloi hyvin levossa mitattuun systoliseen verenpaineeseen, joiden välinen korrelaatiokerroin vaihtelee eri ryhmien kesken arvojen 0,46 0,68 välillä (Irving ym. 1977). Miesten verenpainearvot kuormituskokeessa ovat suurempia kuin naisilla (Daida ym. 1996). Daida ym. kävivät läpi aineistossaan terveiden, oireettomien, 7 863 miehen ja 2 406 naisen kuormituskoeverenpainearvot juoksumatolla tehdyssä kokeessa. Kuormituskokeissa käytettiin Brucen kuormitusprotokollaa ja tutkittavia oli kaikista ikäryhmistä. Systolinen ja diastolinen maksimiverenpaine sekä systolinen
16 verenpainereservi (systolisen verenpaineen huippu- ja lepoarvon erotus eli systolisen verenpaineen muutos) olivat miehillä suurempia naisiin verrattuna. Miesten systolinen huippuverenpaine kuormituksessa kasvoi 20 29-vuotiaiden 210 mmhg:sta 70 79-vuotiaiden 234 mmhg:iin iän myötä. Naisilla vastaavat iänmukaiset arvot olivat 180 mmhg ja 220 mmhg. Verenpainearvot ja -reservi kasvoivat suoraan verrannollisesti ikävuosiin nähden. 40 49-ikävuosien jälkeen miesten ja naisten väliset verenpaine-erot kuormituskokeessa tasoittuivat. (Daida ym. 1996) 2.3.2 Epänormaali verenpainevaste kuormituksessa 2.3.2.1 Rasitushypertensio Rasitushypertensiolla ei ole laajasti hyväksyttyjä kriteerejä, joten sen esiintyvyyttä väestössä on vaikeaa arvioida. Lisäksi hypertensioksi määriteltyjä kuormitusverenpainearvoja ei ole vakioitu maksimiverenpaineeseen vaikuttavien muuttujien, iän ja sukupuolen, mukaan. Osa tutkimuksista määrittelee systolisen verenpaineen ylärajaksi 210 mmhg miehillä ja 190 mmhg naisilla kuormituskokeessa. Muissa tutkimuksissa käytetään absoluuttisten verenpainearvojen sijaan suhteellisia rajaarvoja, jolloin kuormitusverenpainearvon ylittäessä 90:n tai 95:n persentiilin tutkitussa populaatiossa, verenpaine määritellään hypertensiiviseksi. Määritelmäkirjosta huolimatta suurimmassa osassa kohorttitutkimuksia on rasitushypertension esiintyvyydeksi osoitettu 3 4 %. Kolmasosalla niistä, joilla rasitushypertension kriteerit täyttyvät, on normotensiiviset verenpainearvot lepomittauksissa. Patofysiologisiksi mekanismeiksi on ehdotettu ylisuurta sympaattisen hermoston aktivaatiota, aortan seinämän alentunutta joustavuutta ateroskleroosin seurauksena, sydämen vasemman kammion hypertrofiaa (LVH) ja endoteelidysfunktiota. (Higgins ja Higgins 2007, Le ym. 2008) Hypertensio on tärkeä sydän- ja verisuonitautisairastuvuuden ja -kuolleisuuden riskitekijä. Kohonneen verenpaineen diagnosointi ajoissa ennen pääte-elinvaurion
17 syntymistä on tärkeää. Verenpainetaudin kehittyminen tulevaisuudessa on noin 2 3 kertaa yleisempää tutkittavilla, joilla havaitaan poikkeavan voimakas rasituksen aikainen verenpainevaste verrattuna normaalin verenpainevasteen omaaviin, joten kuormituskokeen verenpainevasteen perusteella voidaan mahdollisesti tunnistaa prehypertensiivisessä tilassa olevia potilaita (Le ym. 2008). Ei kuitenkaan tiedetä, muuttaako rasitushypertension hoito patofysiologisia mekanismeja tai potilaan ennustetta (Laukkanen ja Kurl 2011). Osassa tutkimuksista vuotuinen verenpainetaudin ilmaantuvuus normotensiivisten potilaiden keskuudessa on lisäksi niin pientä, että rasitushypertension löytyminen jää marginaaliseksi. Toistaiseksi ei siis voida suositella kuormituskoetta tulevan hypertension riskin arvioimisessa (Le ym. 2008). Sydämen vasemman kammion hypertrofia on yleinen löydös verenpainetautipotilailla ja se tulkitaan hypertension aiheuttamaksi sydämen pääte-elinvaurioksi. LVH on sydän- ja verisuonitautisairastuvuuden ja -kuolleisuuden itsenäinen riskitekijä. Sekoittavat tekijät (ikä, systolinen lepoverenpaine, tutkittavan fyysinen kunto, ruumiinpaino) huomioituina tutkimuksissa ei ole saatu selkeää yhteyttä rasitushypertension ja LVH:n välille, vaikka osassa tutkimuksista yhteys on havaittu. (Lauer ym. 1992, Le ym. 2008) Kuormituskokeen systolisen verenpainevasteen ja aivohalvauksen välistä yhteyttä on tutkittu vain yhdessä tutkimuksessa (Kurl ym. 2001). Kurl ym. (2001) seurasivat 1 026 miehen väestöotosta keskimäärin 10,4 vuotta. Tutkittavilla ei ollut sepelvaltimotautia, verenpainelääkitystä tai aikaisempaa aivohalvausta lähtötilanteessa. Kaksi minuuttia maksimaalisen kuormitustason jälkeen mitattu verenpaine on normaalisti laskenut huippuarvostaan selvästi. Miehillä, joiden systolinen verenpaine nousi enemmän kuin 19,7 mmhg minuutissa kuormituksen kasvaessa, oli aivohalvauksen ja iskeemisen aivohalvauksen riski 2,3-kertainen verrattuna miehiin, joiden verenpaine nousi alle 16,1 mmhg minuutissa. Kahden minuutin kohdalla palautumisvaihetta mitattu verenpaine ilmoitettiin prosentuaalisena osuutena maksimiverenpaineesta. Niillä, joilla suhdeluku oli lähellä 100 % (eli verenpaine säilyi lähes muuttumattomana kahden minuutin palautumisen aikana), oli 4,6- kertainen aivohalvauksen riski ja 5,2-kertainen iskeemiseen aivohalvauksen riski verrattuna miehiin, joiden verenpaine laski normaalisti kahden minuutin palautumi-
18 sen aikana. Tutkimuksessa systolisen verenpaineen huippuarvo ei yksinään ennustanut tulevaa aivohalvausta, vaan nimenomaan verenpaineen muutokset olivat merkityksellisiä. Mekanismiksi on ehdotettu kasvaneen perifeerisen verenkierronvastuksen lisäämää rasitusta ateroskleroottiseen verisuonenseinämään altistaen seinämässä olevan ateroomaplakin repeytymiselle ja trombin muodostumiselle. Systolisen verenpaineen nousu ja maksimiverenpaineen hidastunut palautuminen olivat itsenäisiä aivohalvauksen riskitekijöitä, minkä perusteella kliinistä kuormituskoetta voitiin suositella yhdeksi muuttujaksi potilaan aivohalvausriskin arvioinnissa. (Kurl ym. 2001) Rasitushypertensio ei ennustanut kuolemaa tai tiettyä yksittäistä kardiovaskulaaritapahtumaa, mutta se oli merkittävä riskitekijä tulevaisuuden kardiovaskulaaritapahtumille yleisesti (vaarasuhde, HR 3,62) ja verenpainetaudin kehittymiselle (HR 2,4) (Allison ym. 1999). Yli 230 mmhg:n maksimaalinen verenpaine kuormituksessa merkitsi 2,5-kertaista sydäninfarktin riskiä keskimäärin 12,7 vuoden seurantaajalla 1 731 miehellä ja jyrkkä verenpaineen nousu (yli 9,4 mmhg/min) kuormituksessa vastaavasti 4,3-kertaista sydäninfarktin riskiä verenpainetautipotilailla (Laukkanen ym. 2006). Toisaalta hypertensiivisen verenpainevasteen on todettu olevan yhteydessä lievempään sepelvaltimotautiin (ristitulosuhde, OR 0,5) ja vähäisempään kuolleisuuteen (HR 0,20) sekoittavien tekijöiden huomioinnin jälkeenkin potilailla (n = 9608), joilla kuormituskoe tehtiin epäillyn sepelvaltimotaudin takia (Lauer ym. 1995).
19 2.3.2.2 Rasitushypotensio Kuormituksen aikaisella hypotensiolla tarkoitetaan joko verenpaineen laskua alle lepoverenpainetason tai mikäli verenpaine laskee 20 mmhg tai enemmän normaalin alun jälkeen (Le ym. 2008). Rasitushypotensio liittyy vahvasti sepelvaltimotautiin, ja lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet rasitushypotension yhteyden angina pectorikseen ja monen suonen sepelvaltimotautiin (Fletcher ym. 2001, Le ym. 2008). Kuitenkin ollakseen merkittävä löydös rasitushypotensioon pitää liittyä samanaikainen todettu sydänlihasiskemia (ST-lasku tai rintakipu) ja muiden rasitushypotension aiheuttajien, kuten beetasalpauksen tai aorttastenoosin tulee olla poissuljettuja (Fletcher ym. 2001, Le ym. 2008). Dehydraatio ja pitkä fyysinen rasitus voivat joskus johtaa verenpaineen putoamiseen kuormituskokeessa, vaikkei tutkittavalla olisikaan sepelvaltimotautia (Laukkanen ja Kurl 2011). Veren äkkinäinen liiallinen kertyminen laskimoihin kuormituksen päätyttyä ei ole patologinen rasitushypotensio (Le ym. 2008). Rasitushypotension positiivinen ennustearvo sepelvaltimotaudille vaihtelee runsaasti eri tutkimuksissa sen mukaan, miten paljon tutkitussa populaatiossa esiintyy sepelvaltimotautia (Le ym. 2008). Rasitushypotension positiivinen ennustearvo sepelvaltimotaudille on keskimäärin 70 % miehillä (Sanmarco ym. 1980). Naisten rasitushypotensiolla näyttää olevan vähemmän merkitystä sepelvaltimotaudin ennustajana. On osoitettu, että jopa 75 %:lla naisista, joilla ilmeni rasitushypotensio, oli normaalit sepelvaltimot varjoainekuvauksessa (Le ym. 2008). Rasitushypotension mahdollisia mekanismeja ovat aorttaläpän ahtauma tai ulosvirtauskanavan ahtauma, vasemman kammion heikentynyt toiminta, laaja sydänlihaksen iskemia ja liiallinen perifeerinen vasodilataatio. Kuormituksessa ilmaantuva hypotensio selitetään yleensä laajalla sydänlihaksen iskemialla, joka johtuu sydänlihaksen perfuusiovajauksesta. Huonosti perfusoituva sydänlihas ei supistele synkronoidusti ja iskemiasta seuraa kammion häiriintynyt toiminta, jolloin minuuttitilavuus ei nouse normaalisti tai jopa laskee. Iskemia saattaa aiheuttaa kammiodysfunktion lisäksi veren takaisin virtausta mitraaliläpän läpi vähentäen minuuttitilavuutta ja johtaen edelleen hypotensioon. Weiner ym. (1982) tutkivat sepelvaltimotautipotilaiden systolista verenpainevastetta kuormituksessa ennen ja jälkeen
20 ohitusleikkauksen. Niille potilaille, joilla ilmeni rasitushypotensio ennen ohitusleikkausta, tehtiin uusi kuormituskoe ohitusleikkauksen jälkeen. Iskemiahypoteesin puolesta puhuu vahvasti se, ettei näillä ohitusleikatuilla potilailla esiintynyt enää ollenkaan verenpaineen laskua postoperatiivisessa kuormituskokeessa. Perfuusion korjaannuttua ei syntynyt enää iskemiaa, eikä näin ollen hypotensiota. Korjaantuneen rasitushypotension ohella potilaiden fyysinen suorityskyky parani selvästi ja rintakivut poistuivat (Weiner ym. 1982). Määriteltäessä rasitushypotensio verenpaineen putoamiseksi alle ennen kuormituksen alkua mitattua seisomaverenpainetta, potilaan sydäntapahtumien riski on 3,2-kertainen normotensiiviseen kuormitusvasteeseen verrattuna (Dubach ym. 1988). Lievempi verenpaineen lasku ei ennustanut merkittävästi sydäntapahtumaa, eikä riski ollut myöskään suurentunut, mikäli rasitushypotensiopotilaalla ei ollut aikaisempaa sydäninfarktia tai osoitusta kuormituksenaikaisesta iskemiasta (Dubach ym. 1988). Morrisin ym. (1993) mukaan rasitushypotensio, aikaisempi sydämen kongestiivinen vajaatoiminta ja ST-segmentin laskut levossa otetussa EKG:ssa olivat sydänperäisen kuoleman itsenäisiä riskitekijöitä. Näistä rasitushypotensio ennusti kaikkein vahvimmin sydänperäistä kuolemaa (HR 5.0) Coxin regressiomallissa (Morris ym. 1993). Sepelvaltimotautipotilaita, joilla on havaittu rasitushypotensio, tulee lähettää invasiivisiin selvittelyihin (esim. Koronaariangiografiaan), koska heidän ennusteensa näyttää paranevan revaskularisaation jälkeen. Verenpaineen lasku kuormituksen aikana on aina ehdoton aihe keskeyttää kuormituskoe (Le ym. 2008). 2.3.2.3 Matala maksimiverenpaine Matalan maksimaalisen systolisen verenpaineen esiintyvyyttä kuormituskokeessa ei tunneta, koska matalan verenpaineen määritelmä on tutkimus- ja populaatiokohtainen, eikä yleisesti hyväksyttyjä kriteerejä ole (Le ym. 2008). Irving ym. (1977) ilmoittivat 6 208 miehellä vuotuisen sydänperäisen kuolleisuuden laskevan 98/1000:sta 25/1000:een ja 7/1000:een, kun maksimaalinen systolinen verenpaine
21 kuormituksessa kasvoi <140 mmhg:sta 140 199 mmhg:iin ja edelleen >200 mmhg:iin. He havaitsivat LVH:n, lepo-ekg:n Q-aaltojen ja kuormituksen jälkeisen pysyvän ST-laskun olevan yleisempiä niillä tutkittavilla, joilla oli matalimmat systolisen verenpaineen maksimiarvot (Irving ym. 1977). Muissakin tutkimuksissa on havaittu matalan systolisen maksimiverenpaineen itsenäisesti liittyvän vaikeaan sepelvaltimotautiin ja huonoon ennusteeseen miehillä, joilla on todettu tai epäilty sepelvaltimotauti (Naughton ym. 2000, Dorn ym. 2001, Gupta ym. 2007). Matala verenpainevaste on ennusteellisesti huonompi kuin hypertensiivinen verenpainevaste kuormituksessa, mutta asiaan saattaa liittyä J-käyräilmiö, eli ennuste jälleen huononee verenpainevasteen noustessa (Kaplan N 1998, Le ym. 2008). 2.3.2.4 Syke-painetulo ja -reservi Maksimaalisella syke-painetulolla (RPP), joka tarkoittaa maksimaalisen systolisen verenpaineen ja maksimaalisen sykkeen tuloa kuormituksessa, arvioidaan vasemman kammion maksimaalista suorituskykyä (Saunamaki ja Andersen 1985, Le ym. 2008). RPP on kääntäen verrannollisesti yhteydessä kuolleisuuteen sepelvaltimotautiepäillyillä (Campbell ym. 1999). Syke-painetuloreservi tarkoittaa maksimaalisen syke-painetulon ja lepovaiheen syke-painetulon erotusta, jolla määritetään syke-verenpainevasteen nousupotentiaali kuormituksen aikana (Saunamaki ja Andersen 1981, Le ym. 2008). Normaaliksi RPP-reserviksi on kuvattu 30 000 mmhg/min tai sen ylittäviä arvoja ja selkeästi alentuneena RPP-reservinä on pidetty arvoja alle 10 000 mmhg/min (Fornitano ja Godoy 2006, Rafie ym. 2008). RPP-reservi liittyy suoraan kardiovaskulaariseen rasituksen sietoon ja sykkeen palautumisnopeuteen rasituksen jälkeen (Le ym. 2008). Saunamaki ja Andersen (1981) jakoivat 317 sydäninfarktin sairastanutta potilasta korkean ja matalan kuolleisuusriskin ryhmiin aikaisin suoritetussa kliinisessä kuormituskokeessa mitatun RPP-reservin perusteella. 5-vuotiselossaoloennuste
22 oli 0,238 korkean riskin ryhmässä ja 0,909 matalan riskin, eli suuremman RPPreservin ryhmässä (p<0,000) (Saunamaki ja Andersen 1982). Kuormituskoemuuttujat ja erityisesti RPP-reservi osoittautuivat perinteisiä kliinisiä muuttujia sensitiivisemmiksi ja spesifisemmiksi potilaan ennusteen arvioinnissa. Useimmat RPPreservin ennusteelliseen merkitykseen liittyvät tutkimukset on tehty sydäninfarktin sairastaneilla potilailla. Rafie ym. (2008) kuitenkin osoittivat, että matala RPPreservi oli yhtä lailla vahva sydänperäisen kuolleisuuden mittari niilläkin potilailla, joilla ei vielä ollut sepelvaltimotautia. Alle 10 000 mmhg/min RPP-arvo ennustaa vahvemmin kuolemaa kuin perinteisemmät riskitekijät tupakointi ja verenpainetauti sekä muut kuormituskoemuuttujat (maksimaalinen syke, sykkeen palautuminen, ST-lasku EKG:ssä, rasituksen sieto) (Le ym. 2008). 2.3.2.5 Poikkeava palautumisvaihe Systolisen verenpaineen arvioiminen kliinisen kuormituskokeen palautumisvaiheen aikana tarjoaa lisämuuttujan sydän- ja verisuonisairaustapahtumien riskinarvioinnissa (Laukkanen ja Kurl 2011). Verenpaine laskee yleensä nopeasti palautumisvaiheen alussa, ensimmäisten minuuttien aikana maksimaalisen kuormituksen jälkeen. Epänormaalin hidas verenpaineen lasku palautumisvaiheessa oireettomilla potilailla kertoo kasvaneesta riskistä sairastaa sydäninfarkti tai aivohalvaus tulevaisuudessa (Kurl ym. 2001, Laukkanen ym. 2004). Laukkanen ym. (2004) tekivät väestöotoksessa seurantatutkimuksen 2 336:lle 42 60-vuotiaalle miehelle ja keskimääräinen seuranta-aika oli 13,1 vuotta. Seurannan aikana havaittiin 386 sydäninfarktia. Niillä miehillä, joilla palautumisvaiheen verenpaine ylitti 195 mmhg kahden minuutin kohdalla, oli 1,7-kertainen riski (95% CI 1,2 2,3; p=0,001) sydäninfarktiin verrattuna miehiin, joilla systolinen verenpaine oli vähemmän kuin 170 mmhg. Ikä, muut kardiovaskulaaririskitekijät (tupakointi, alkoholin käyttö, diabetes mellitus, painoindeksi, seerumin kolesteroliprofiili, säännöllinen verenpainelääkkeiden käyttö, kardiorespiratorinen suorituskyky, syke, is-
23 keemiset EKG-muutokset kuormituksessa) ja lepoverenpaine olivat vakioituja tilastollisessa mallissa (Laukkanen ym. 2004). Potilailla, joilla oli angina pectoris tai sepelvaltimotauti, korkea systolinen verenpaine palautumisvaiheessa liittyi monen suonen sepelvaltimotaudin diagnoosiin. Löydös tukee sepelvaltimotaudin vaikeusasteen ja palautumisvaiheen hypertension välistä positiivista yhteyttä (Murray ym. 1988). Yksi verenpaineen nousun syy palautumisvaiheessa voi olla seuraava: iskeemisen sydänlihaksen kyky pumpata verta on maksimaalisessa kuormituksessa heikentynyt ja kuormituksen loppuessa kammiofunktio äkkiä paranee sydänlihaksen hapen tarpeen vähentyessä johtaen minuuttitilavuuden hetkelliseen kasvuun (Miyahara ym. 1990). Eli mekanismina hidastuneelle verenpaineen laskulle palautumisvaiheessa saattaa olla kuormituksenaikainen sydänlihaksen iskemia. Korkeimpia systolisen verenpaineen arvoja palautumisvaiheessa saaneiden todennäköisyys sairastaa vaikeaa ahtauttavaa sepelvaltimotautia oli 2,2-kertainen niihin verrattuna, joiden verenpaine laski nopeammin kuormituksen loputtua (McHam ym. 1999).
24 3 DR S EXTRA -TUTKIMUS DR s EXTRA (Dose-Responses to Exercise Training Study) on neljä vuotta kestävä satunnaistettu kontrolloitu interventiotutkimus liikunnan ja ravinnon terveysvaikutuksista. Tutkimukseen otettiin edustava väestöotos (n = 3 000) kuopiolaisia 55 74-vuotiaita miehiä (n = 1 500) ja naisia (n = 1 500). 1 479 henkilöä osallistui lähtötilannemittauksiin vuosina 2005 2006 ja lopullinen tutkimushenkiöiden lukumäärä oli 1 410. Turvallisen liikunnan estävät syyt, vakavat perussairaudet ja luotettavan läpiviennin estävät syyt toimivat tutkimuksen poissulkukriteereinä. Kuopion yliopiston tutkimuseettinen toimikunta hyväksyi DR s EXTRA -tutkimusprotokollan ja jokainen tutkittava allekirjoitti tietoisen suostumuksen. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää säännöllisen liikunnan ja terveellisen ruokavalion vaikutukset yhdessä ja erikseen valtimonkovettumamuutosten ja kognitiivisten toimintojen heikkenemisen ehkäisijöinä. Obesiteetti, ateroskleroottiset kardiovaskulaarisairaudet ja muistisairaudet muodostavat merkittävän kansanterveysongelman länsimaissa, joissa vanhusten osuus väestössä on kasvanut ja kasvaa voimakkaasti. Kahden vuoden kohdalla välimittauksissa mukana oli 1 292 välimittauksissa ja loppumittauksiin osallistui 1 254 tutkittavaa. Poisjääneiden osuus tutkimuksesta oli ainoastaan 11 % (henkilökohtainen syy 48 % [esim. omaishoitajuus], vakava sairaus 25 %, kuolema 17 %, muutto toiselle paikkakunnalle 6 %), joten sitoutuminen tutkimukseen oli erinomaista. DR s EXTRA:ssa on havaittu hyvän hapenottokyvyn positiivinen vaikutus erityisesti muistitoimintoihin, lisäksi hyvä hapenottokyky suojaa metaboliselta oireyhtymältä. Laajan väestöpohjaisen aineiston ansiosta on saatu määritettyä hapenottokyvyn viitearvot ikääntyneille miehille ja naisille. Uusimpana osa-alueena DR s EXT- RA:aan on liitetty terveystaloustieteellisten vaikutusten arvioiminen. Syventävien opintojeni käytännön vaiheeseen kuului sykearvojen tallennus paperisista tutkimuslomakkeista sähköiseen muotoon SPSS-ohjelmalle. Suorituspaikkana oli Kuopion liikuntalääketieteen tutkimuslaitos.
25 LÄHTEET Andreoli TE, Carpenter CCJ, Griggs RC, Loscalzo J. Cecil essentials of medicine, sixth edition. Philadelphia: WB Saunders 2004:236. Allison TG, Cordeiro MA, Miller TD, Daida H, Squires RW, Gau GT. Prognostic significance of exercise-induced systemic hypertension in healthy subjects. American Journal of Cardiology 1999;83:371 5. Ashley EA, Myers JM, Froelicher V. Exercise testing in clinical medicine. Lancet 2000;356:1592 7. Campbell L, Marwick TH, Pashkow FJ, Snader CE, Lauer MS. Usefulness of an exaggerated systolic blod pressure response to exercise in predicting myocardial perfusion defects in known or suspected coronary artery disease. American Journal of Cardiology 1999; 84:1304 10. Daida H, Allison TG, Squires RW, Miller TD, Gau GT. Peak exercise blood pressure sratified by age and gender in apparently healthy subjects. Mayo Clinic Proceedings 1996;71,abstract. Dietze GJ, Henriksen EJ. Angiotensin-converting enzyme in skeletal muscle: sentinel of blood pressure control and glucose homeostasis. Journal of Renine- Angiotensin-Aldosterone System 2008;9:75 88. Dubach P, Froelicher VF, Klein J, Oakes D, Grover- McKay M, Friis R. Exercise induced hypotension in a male population. Criteria, causes and prognosis. Circulation 1988;78:1380 7. Dorn J, Naughton J, Imamura D, Trevisan M; National Exercise and Heart Disease Project Staff. Prognostic value of peak exercise systolic blood pressure on longterm survival after myocardial infarction. American Journal of Cardiology 2001;87:213 6, A218. Fletcher GF, Balady GJ, Amsterdam EA ym. Exercise standards for testing and training: A statement for healthcare professionals from American Heart Association. Circulation 2001;104:1694 740. Fornitano LD, Godoy MF. Increased rate-pressure product as predictor for the absence of significant obstructive coronary artery disease in patients with positive exercise test. Arquiveos Brasileiros de Cardiologia 2006;86:138 44. Gupta MP, Polena S, Coplan N, Panagopoulos G, Dhingra C, Myers J, Froelicher V. Prognostic significance of systolic blood pressure increases in men during exercise testing. American Journal of Cardiology 2007;100:1609 13. Higgins JP, Higgins JA. Electrocardiographic exercise stress testing: An update beyond the ST segment. International Journal of cardiology 2007;116:285 299.
26 Irving JB, Bruce RA, DeRouen TA. Variations in and significance of systolic blood pressure during maximal exercise (treadmill) testing. American Journal of Cardiology 1977;39: abstract. Kaplan N. J-curve not burned off by HOT study. Hypertension Optimal Treatment. Lancet 1998;351:1748 9. Kervinen H. Kliininen rasituskoe. Kirjassa: Lääkärin käsikirja. Helsinki: Kustannus Oy Duodecim 2012. Kurl S, Laukkanen JA, Rauramaa, Lakka TA, Sivenius J, Salonen JT. Systolic blood pressure response to exercise stress test and risk of stroke. Stroke 2001;32:2036 41. Lauer MS, Levy D, Anderson KM, Plehn JF. Is there a relationship between exercise systolic blood pressure response and left ventricular mass? The Framingham Heart Study. Annals of Internal Medicine 1992;116:203 10. Lauer MS, Pashkow FJ, Harvey SA, Marwick TH, Thomas JD. Angiographic and prognostic implications of an exaggerated exercise systolic blood pressure response and rest systolic blood pressure in adults undergoing evaluation for suspected coronary artery disease. Journal of the American College of Cardiology 1995;26:1630 6. Laukkanen JA, Kurl S, Salonen R, Lakka TA, Rauramaa R, Salonen JT. Systolic blood pressure during recovery from exercise and the risk of acute myocardial infarction in middle-aged men. Hypertension 2004;44:820 5. Laukkanen JA. Exercise testing in the prediction of cardiovascular diseases and mortality. Doctoral dissertation. Kopijyvä 2005. University publications D. Medical Sciences 371. Laukkanen JA, Kurl S, Rauramaa R, Lakka TA, Venäläinen JM, Salonen JT. Systolic blood pressure response to exercise testing is related to the risk of acute myocardial infarction in middle-aged men. European Journal of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation 2006;13:421 8. Laukkanen JA, Kurl S. Blood pressure responses during exercise testing is up best for prognosis?. Annals of Medicine 2011;Early Online:1 7. Le V-V, Mitiku T, Sungar G, Myers J, Froelicher V. The blood pressure response to dynamic exercise testing: a systematic review. Progress in Cardiovascular Diseases 2008;51:2:135 60. Ludbrook J. Reflex control of blood pressure during exercise. Annual Review of Physiology 1983;45:155 68. McHam SA, Marwick TH, Pashkow FJ, Lauer MS. Delayed systolic blood pressure recovery after graded exercise: an independent correlate of angiographic coronary disease. Journal of American College of Cardiology 1999;34:754 9. Miyahara T, Yokota M, Iwase M, Watanabe M, Matsunami T, Koide M, Saito H, Takeuchi J. Mechanism of abnormal postexercise systolic blood pressure re-
27 sponse and its diagnostic value in patients with coronary artery disease. American Heart Journal 1990;120:40 9. Morris CK, Morrow K, Froelicher VF, Hideg A, Hunter D, Kawaguchi T, Ribisi PM, Ueshima K, Wallis J. Prediction of cardiovascular death by means of clinical and exercise test variables in patients selected for cardiac catheterization. American Heart Journal 1993;125:1717 26. Murray DP, Salih M, Tan LB, Derry S, Murray RG, Littler WA. Which exercise test variables are of prognostic importance post-myocardial infarction? International Journal of Cardiology 1988;20:353 63. Naughton J, Dorn J, Oberman A, Gorman PA, Cleary P. Maximal exercise systolic pressure, exercise training, and mortality in myocardial infarction patients. American Journal of Cardiology 2000;85:416 20. Papademetriou V, Doumas M, Faselis C ym. Carotid baroreseptor stimulation for the treatment of resistant hypertension. International Journal of Hypertension 2011;2011:964394. Rafie AH, Dewey FE, Myers J. Age-adjusted modification of the Duke Treadmil Score nomogram. American Heart Journal 2008;155(6):1033 8. Rhoades R, Pflanzer R. Human physiology, fourth edition. Thomson Learning, Inc. USA 2003:590 600,734,736. Rowell LB. Bloodpressure regulation during exercise. Annals of Medicine 1991;23:329 33. Rowell LB. Human circulation: regulation of physical stress. New York: Oxford University Press, 1986. Sanmarco ME, Pontius S, Selvester RH. Abnormal blood pressure response and marked ischemic ST-segment depression as predictors of severe coronary artery disease. Circulation 1980;61(3):572 8. Saunamaki KI, Andersen JD. Early exercise test in the assessment of long-term prognosis after acute myocardial infarction. Acta Medica Scandinavica 1981;209:185 91. Saunamaki KI ja Andersen JD. Early exercise test vs. clinical parameters in the long-term prognostic management after myocardial infarction. Acta Medica Scandinavica 1982;212:47 52. Savard GK, Richter EA, Strange S, Kiens B, Christensen NJ, Saltin B. Norepinephrine spillover from skeletal muscle during dynamic exercise in man: role of muscle mass. American Journal of Physiology 1989;257:H1812 8. Siltanen P. Kliininen rasituskoe. Suomen kardiologisen seuran ja Suomen kliinisen fysiologian yhdistyksen työryhmän suositus. Suomen Lääkärilehti 1994;49(3):151 Tavel ME. Stress testing in cardiac evaluation. Chest 2001;119:907 25.