Application of orthostatic test and lower body negative pressure in investigation of circulatory reflexes in humans

Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie dotychczasowych osiągnięć na polu aplikacji zmiennego pola grawitacyjnego do oceny progu tolerancji na działanie przeciążeń (±Gz) lub diagnostyki autonomicznego układu nerwowego (ANS) pod kątem zaburzeń adaptacji układu krążenia do pozycji pionowej. Integralność odpowiedzi ANS bada się, stosując między innymi takie testy prowokacyjne, jak test pionizacyjny (HUT/HDT) lub pod/nadciśnienie wokół dolnej połowy ciała (LBNP/LBPP). Dzięki swojej prostocie, łatwości wykonania i pełnej kontroli nad siłą bodźca HUT stał się często stosowaną próbą kliniczną w badaniach hipotonii ortostatycznej. Ocena LBNP jest intensywnie wykorzystywana w medycynie lotniczej do określania krążeniowych mechanizmów regulacyjnych. W badaniach klinicznych metodykę tę stosuje się jako bodziec powodujący powtarzalne odpowiedzi hemodynamiczne na przesunięcie płynów fizjologicznych w kierunku głowa–nogi. Próba prowadzona w pozycji leżącej pozwala uniknąć wpływów mięśniowych oraz układu przedsionkowego i badać czystą odpowiedź krążeniową. Gwałtowna i/lub wielokrotna zmiana zwrotu działającego w długiej osi ciała wektora grawitacji w krótkim horyzoncie czasowym może spowodować utratę świadomości (G-LOC). Z dotychczasowych badań wynika, że tolerancja na przeciążenie maleje, jeśli przed bodźcem +Gz zastosuje się próbę odwrotnej pionizacji (HDT, –Gz) — efekt push-pull.The aim of this paper is to present methods applied in analysis of tolerance to gravitational acceleration (±Gz) changes and diagnostics of the dysfunction of the autonomic nervous system (ANS) concerning cardiovascular system adaptation to the vertical body position. The head-up tilt test (HUT), head-down tilt test (HDT), and lower body negative/positive (LBNP/LBPP) pressure are widely used for evaluation of integrated ANS reflexes. Due to its simplicity, ease of application and full control over the level of excitation, HUT has become a frequently used clinical test in orthostatic hypotony. LBNP is widely used in aviation medicine to study cardiovascular regulation. In clinics, the method is applied as a reliable procedure to study results of the shift of physiological fluids in the head–legs direction. Due to the supine patient position during the test, muscle contraction (pump) and vestibular influences can be avoided and a pure cardiovascular reflex is observed. Abrupt and/or fast repeatable changes in the direction of gravitational acceleration (±Gz) can result in loss of consciousness (G-LOC). Recent results suggest that tolerance to +Gz is reduced when preceded by HDT (–Gz) (push-pull effect)

Waskulopatia w przeszczepionym sercu — nowe trendy w diagnostyce i leczeniu

Cardiac allograft vasculopathy (CAV) is one of the most significant complications in heart transplant patients. It is mentioned among three most frequent causes of death in patients over 3 years after heart transplant. It is an accelerated form of atherosclerosis with complex pathogenesis, including immunological reactions and viral infections. Classical atherosclerosis risk factors tend to influence the progress of CAV in the later stage. Due to nonspecific symptoms, diagnostic imaging is of a great value in recognizing CAV. Apart from angiography, which is the “gold standard” in diagnostics, modern imaging is increasingly gaining in importance. Intravascular ultrasound and its connection with virtual histology, as well as optical coherence tomography enable an accurate measurement of maximal intimal thickness (MIT), which is a prognostic factor of CAV progression. Moreover, these methods make it possible to assess the structure of plaques and to distinguish between CAV and atherosclerotic plaques. There are still researches conducted to find out the most favorable connections of immunosuppresive and antiproliferative drugs, which are the basis of CAV prevention and treatment. It has been observed that the effect of treatment differs depending on the used scheme. Apart from pharmacological treatment, angioplasty or coronary artery bypass graft can be profitable in some patients. The main goals of CAV researches are early diagnostics possibilities and effective suppression of this dangerous pathology progression.Waskulopatia naczyń wieńcowych (CAV) jest jednym z najpoważniejszych powikłań u pacjentów po transplantacji serca. Znajduje się ona wśród trzech najczęstszych przyczyn zgonów w tej grupie chorych w czasie powyżej 3 lat od przeszczepienia. Jest to przyspieszona forma miażdżycy o złożonej patogenezie, w której znaczącą rolę odgrywają zarówno mechanizmy immunologiczne, jak i zakażenia wirusowe. Klasyczne czynniki ryzyka rozwoju miażdżycy mają wpływ na postęp waskulopatii w późniejszym okresie po transplantacji. Ze względu na niespecyficzne objawy ważną rolę w rozpoznawaniu CAV odgrywa diagnostyka obrazowa. Oprócz angiografii, będącej „złotym standardem” diagnostycznym, na znaczeniu zyskują nowoczesne metody obrazowania. Wewnątrznaczyniowa ultrasonografia oraz jej połączenie z wirtualną histologią, a także optyczna tomografia koherencyjna pozwalają na dokładny pomiar wskaźnika MIT, który jest czynnikiem prognostycznym rozwoju CAV. Ponadto metody te umożliwiają ocenę budowy blaszek i odróżnianie zmian waskulopatycznych od klasycznej miażdżycy. Wciąż poszukuje się najkorzystniejszych połączeń leków immunosupresyjnych oraz antyproliferacyjnych, które stanowią podstawę w zapobieganiu i hamowaniu postępu waskulopatii. Zaobserwowano, że skuteczność tych samych farmaceutyków różni się w zależności od zastosowanego schematu leczenia. Oprócz leczenia farmakologicznego niektórzy pacjenci odnoszą korzyści z zabiegów angioplastyki lub pomostowania aortalno-wieńcowego. Główne kierunki badań w zakresie CAV dotyczą metod wczesnego wykrywania zmian i skutecznego hamowania rozwoju tej groźnej patologii

Rola apeliny w patogenezie chorób układu sercowo−naczyniowego i zaburzeniach metabolicznych

Apelin is a recently discovered biologically active peptide present in several isoforms that are agonists for orphan receptor APJ. Apelin and APJ receptor were found in the central nervous system and in different peripheral tissues. In the cardiovascular system the peptide is present both in the heart and in the endothelium and smooth muscles cells of the vascular wall. Acting on cardiomyocytes apelin exerts positive inotropic effect, in the endothelium it releases nitric oxide, which mediates its vasodilatory action, while acting directly on smooth muscles cells it causes vasoconstriction. Apelin interacts with other compounds regulating blood pressure; for instance with angiotensin II, vasopressin, and with the sympathetic nervous system. Special attention is focused on the possibility of positive role of apelin in hypertension, initial stages of heart failure and ischaemic heart disease. Synthesis of apelin in adipocytes permits to include this peptide among adipokines. In the adipose tissue its production is increased in obesity and by insulin. It appears that apelin may play essential role in pathogenesis of insulin-resistant obesity. In patients with type 2 diabetes apelin improves glucose tolerance in initial stages of the illness. However, further experimental and clinical studies are required for full evaluation of significance of positive and negative aspects of the role of apelin in the cardiovascular and metabolic diseases. Kardiol Pol 2011; 69, supl. III: 89–93Apelina jest niedawno odkrytym biologicznie czynnym peptydem występującym w kilku postaciach izoformicznych, będących agonistami dla sierocego receptora APJ. Zarówno apelinę, jak i jej receptory wykryto w mózgu oraz w wielu narządach obwodowych. W układzie sercowo-naczyniowym występuje ona w sercu, w śródbłonku oraz w komórkach mięśni gładkich naczyń. Działając na kardiomiocyty, apelina wywiera wpływ inotropowy dodatni. W śródbłonku uwalnia tlenek azotu, pośredniczący w jej działaniu naczyniorozszerzającym, podczas gdy jej bezpośredni wpływ na mięśnie gładkie naczyń prowadzi do ich skurczu. Apelina wchodzi w interakcję z innymi związkami regulującymi ciśnienie tętnicze, m.in. z angiotensyną II i wazopresyną oraz z układem współczulnym. Szczególną uwagę poświęca się możliwości jej korzystnego działania w nadciśnieniu tętniczym, początkowych stadiach niewydolności serca (HF), a także w chorobie niedokrwiennej serca. Synteza apeliny w adipocytach pozwala zaliczyć ją do adipokin. Wytwarzanie apeliny w tkance tłuszczowej wzrasta w otyłości i pod wpływem insuliny, dlatego wydaje się, że może ona odgrywać istotną rolę w patogenezie otyłości z towarzyszącą insulinoopornością. U pacjentów z cukrzycą typu 2 apelina poprawia tolerancję glukozy w początkowych etapach choroby. Do pełnej oceny fizjologicznego znaczenia apeliny i jej roli w chorobach układu sercowo-naczyniowego i zaburzeniach metabolicznych konieczne są jednak dalsze badania. Kardiol Pol 2011; 69, supl. III: 89–9

First and third trimester serum concentrations of adropin and copeptin in gestational diabetes mellitus and normal pregnancy

Objectives: Gestational diabetes mellitus (GDM) is a metabolic disease diagnosed in 1.7% up to 11.6% pregnancies. The prevalence of adverse pregnancy outcome is significantly higher in the case of early onset of diabetes mellitus. Adropin is a hormone promoting carbohydrate oxidation over fat oxidation, and influence nitric oxide synthase. Copeptin is a cleavage product of the vasopressin precursor recently correlated with diabetes mellitus. The aim of the study was to determine maternal serum adropin and copeptin concentrations in women with early and late manifestation of GDM and to discuss their potential role as biochemical markers of insulin resistance. Material and methods: Case-control study on 58 pregnant Caucasian women. Serum levels of adropin and copeptin were assessed in patients with early onset (GDM1) and classical gestational diabetes mellitus (GDM2). Complications such as macrosomia and hypotrophy were evaluated. Results: There was no significant difference between the study and the control group (age, BMI, parity). Fetal growth disturbance rate was 37.5% in GDM1, 11% in GDM2 and 6% in controls. Adropin concentration in GDM patients was significantly higher than in control group (p < 0.001), but there was no difference between GDM1 and GDM2 group. High serum concentration of adropin positively correlated with elevated HbA1c (p < 0.05). The groups did not differ in terms of copeptin serum concentration. Conclusions: High adropin serum concentration in GDM patients is associated with increased risk of fetal growth disturbances, possibly due to improper placentation. According to our prospective study, neither copeptin nor adropin serum concentration are useful to discriminate between early and late onset of gestational diabetes mellitus

Omdlenie i elektrokardiograficzne podejrzenie zawału serca z uniesieniem odcinka ST nad ścianą przednią – pomyśl o zespole Brugadów!

This is a case of 52-year-old male after episode of syncope and with atypical chest pain referred to hospital with acute anterior ST elevation myocardial infarction. Urgent coronary angiography showed normal coronary arteries and only ECG made the next day made us to suspect Brugada syndrome. The patient had ICD implanted and because of high defibrillation threshold, subcutaneous electrode implantation was decided. Our case highlights, that ECG changes in Brugada syndrome can mimic ST elevation in the course of acute coronary syndrome and that subcutaneous electrode implantation may be useful method of lowering defibrillation treshold.Prezentujemy przypadek 52-letniego mężczyzny, który po epizodzie omdlenia i bólu w klatce piersiowej trafił do szpitala z podejrzeniem ostrego zawału mięśnia sercowego z uniesieniem odcinka ST nad ścianą przednią. Pilna koronarografia wykazała prawidłowy obraz tętnic wieńcowych i dopiero elektrokardiogramy wykonane w kolejnych dobach doprowadziły nas do rozpoznania zespołu Brugadów. Pacjentowi implantowano kardiowerter-defibrylator a ze względu na wysoki próg defibrylacji konieczne było wszczepienie elektrody podskórnej. Przypadek naszego pacjenta przypomina, że zmiany w elektrokardiogramie w przebiegu zespołu Brugadów mogą naśladować uniesienie odcinka ST w przebiegu ostrego zespołu wieńcowego, a podskórna implantacja elektrody może być skuteczną metodą obniżania progu defibrylacji

Combination of whole body cryotherapy with static stretching exercises reduces fatigue and improves functioning of the autonomic nervous system in Chronic Fatigue Syndrome

Funding Information: This article has been supported by the Polish National Agency for Academic Exchange under Grant No. PPI/APM/2018/1/00036/U/001. Publisher Copyright: © 2022, The Author(s).Background: The aim of this study was to explore the tolerability and effect of static stretching (SS) and whole body cryotherapy (WBC) upon fatigue, daytime sleepiness, cognitive functioning and objective and subjective autonomic nervous system functioning in those with Chronic Fatigue Syndrome (CFS) compared to a control population. Methods: Thirty-two CFS and eighteen healthy controls (HC) participated in 2 weeks of a SS + WBC programme. This programme was composed of five sessions per week, 10 sessions in total. Results: A significant decrease in fatigue was noted in the CFS group in response to SS + WBC. Some domains of cognitive functioning (speed of processing visual information and set-shifting) also improved in response to SS + WBC in both CFS and HC groups. Our study has confirmed that WBC is well tolerated by those with CFS and leads to symptomatic improvements associated with changes in cardiovascular and autonomic function. Conclusions: Given the preliminary data showing the beneficial effect of cryotherapy, its relative ease of application, good tolerability, and proven safety, therapy with cold exposure appears to be an approach worth attention. Further studies of cryotherapy as a potential treatment in CFS is important in the light of the lack of effective therapeutic options for these common and often disabling symptoms.publishersversionPeer reviewe

Effects of whole-body cryotherapy and static stretching are maintained 4 weeks after treatment in most patients with chronic fatigue syndrome

Funding Information: This article/publication is based upon work from COST Action CA15111 ”European Network on Myalgic Encephalomyelitis/Chronic Fatigue Syndrome, EUROMENE,” supported by COST (European Cooperation in Science and Technology, weblink: www.cost.eu , access date: 09.06.2022). Publisher Copyright: © 2023 The AuthorsIn the previous study, whole-body cryotherapy (WBC)+static stretching (SS) has been shown 25 to reduce the severity of some symptoms in Chronic Fatigue Syndrome (CFS) noted just after 26 the therapy. Here we consider the effects of treatment and explore the sustainability of 27 symptom improvements at four weeks (one-month) follow-up. Twenty-two CFS patients were 28 assessed one month after WBC+SS programme. Parameters related to fatigue (Chalder 29 Fatigue Questionnaire (CFQ), Fatigue Impact Scale (FIS), Fatigue Severity Scale (FSS)), 30 cognitive function (Trial Making test part A and B (TMT A and TMT B and its difference 31 (TMT B-A)), Coding) hemodynamic, aortic stiffness (aortic systolic blood pressure (sBP 32 aortic)) and autonomic nervous system functioning were measured. TMT A, TMT B, TMT B33 A and Coding improved at one month after the WBC+SS programme. WBC+SS had a 34 significant effect on the increase in sympathetic nervous system activity in rest. WBC+SS had 35 a significant, positive chronotropic effect on the cardiac muscle. Peripheral and aortic systolic 36 blood pressure decreased one month after WBC+SS in comparison to before. Effects of 37 WBC+SS on reduction of fatigue, indicators of aortic stiffness and symptoms severity related 38 to autonomic nervous system disturbance and improvement in cognitive function were 39 maintained at one month. However, improvement in all three fatigue scales (CFQ, FIS and 40 FSS) was noted in 17 of 22 patients. In addition, ten patients were treated initially but they 41 were not assessed at 4 weeks, and are thus not included in the 22 patients who were examined 42 on follow-up. The overall effects of WBC+SS noted at one month post-treatment should be 43 interpreted with caution.publishersversionPeer reviewe

Isoprenaline induced Takotsubo syndrome: Histopathological analyses of female rat hearts

Background: Takotsubo syndrome (TTS) is a stress-induced disorder affecting mostly postmenopausal women. The aim of the study was to evaluate isoprenaline (ISO) dependent female rat model and histopathological characteristics in TTS. Methods: Forty-nine Sprague Dawley female rats, 12 weeks old, were injected intraperitoneally with a single dose of ISO at doses 50 (n = 8), 75 (n = 6), 100 (n = 3), 150 (n = 27) and 200 (n = 5) mg/kg body weight (bw). The control group (n = 6) was injected with physiological saline. The echocardiographic examination to assess wall motion abnormalities took place 24, 48, 72 h, and 7 days post-ISO. Histopathological analysis was performed on the basis of hematoxylin-eosin staining. Results: The total mortality rate was 3/49 (6.12%). The optimum dose of ISO to induce TTS was 150 mg/kg bw and 21/27 (77.77%) rats showed apical ballooning. Histopathological analysis revealed focal necrosis/apoptosis of cardiomyocytes with inflammatory and fibroblast-like cell infiltration. Foci were the most numerous in the central muscle layer with apical-basal gradient 24,48,72 h post-ISO (p < 0.05). Significant differences were noted 48 h post-ISO in the central layer in apical vs basal segments (p = 0.0032), in the endocardial layer in apical vs basal segments (0.00024) and in mid-cavital vs. basal segments (p = 0.0483). The number of foci in endocardium of apical region differ 48 h post-ISO in rats with a dose of 150 vs. 200 mg/kg bw (p = 0.0084).   Conclusions: The ISO female rat model of TTS is associated with higher optimum dose and lower mortality in comparison with the male TTS model. TTS presents as a singles cardiomyocyte disorder, foci concerned mainly central muscle layer with apical-basal gradient

Hipotermia terapeutyczna — potężne narzędzie w zapobieganiu uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnemu w sercach szczurów

Introduction. The aim of the experiment was to find the relationship between the extent of myocardial infarction and the internal body temperature of the rats. Our second goal was to investigate if mild hypothermia applied during myocardial ischemia and reperfusion brings cardioprotective effects. Materials and methods. The study was performed in vivo on rat hearts. Myocardial infarction was induced by 30 minutes of the left anterior descending artery occlusion followed by 60 min reperfusion. Thirteen rats were assigned to a group depending on the internal body temperature (t) ≤ 35.5°C (n = 5), 35.6 ≥ t ≥ 37.5°C (n = 4) and t ≥ 37.6°C (n = 4). The desired temperature was achieved during pre-ischemic procedures. The presence of the infarction scar and its size were assessed in planimetry. Infraction size was calculated as the infarct area relative to the area at risk (IA/RA). Results. The incidence of infarction scar in the groups of rats with body temperature ≥ 35.6°C was significantly higher (p &lt; 0.01) compared to the group with the temperature ≤ 35.5°C. There was statistically significant positive correlation (r = 0.787, p &lt; 0.01) between IA/RA and the internal body temperature of the rats. Conclusions. Any reduction in the body temperature during myocardial ischemia and reperfusion seems to be beneficial for the rat’s myocardium. Moreover, hypothermia ≤ 35.5ºC applied during ischemia and reperfusion fully prevents from myocardial infarction. We believe that there is a great need to intensify research on therapeutic hypothermia in humans, so that this method of treatment could be finally used in the course of myocardial infarction.  Wstęp. Celem doświadczenia było zbadanie zależności obszaru zawału (IA) od temperatury wewnętrznej szczurów oraz określenie, czy łagodna hipotermia zastosowana podczas niedokrwienia i reperfuzji działa kardioprotekcyjne. Materiały i metody. Badanie przeprowadzono in vivo na sercach szczurzych. Zawał serca wywoływano poprzez 30-minutowe zamknięcie gałęzi przedniej zstępującej (LAD), po czym następowała 60-minutowa reperfuzja. Trzynaście szczurów przydzielono do grup zależnie od wewnętrznej temperatury ciała (t) ≤ 35,5°C (n = 5), 35,6 ≥ t ≥ 37,5°C (n = 4) oraz t ≥ 37,6°C (n = 4). Pożądaną temperaturę wewnętrzną osiągano podczas czynności poprzedzających rozpoczęcie niedokrwienia. Obecność zawału i jego rozmiar oceniano planimetrycznie. Obszar blizny zawałowej określano jako procent obszaru zagrożonego martwicą (RA). Wyniki. Występowanie blizny zawałowej w ocenie planimetrycznej w grupach zwierząt z temperaturą ≥ 35,6°C było znacząco wyższe (p < 0,01) niż w grupie z temperaturą ≤ 35,5ºC. Wykazano istotną statystycznie pozytywną korelację (r = 0,787; p < 0,01) między IA/RA a wewnętrzną temperaturą ciała szczurów. Wnioski. Nawet niewielkie obniżenie temperatury ciała podczas niedokrwienia i reperfuzji wydaje się korzystne dla zmniejszenia uszkodzenia miokardium. Co więcej, zastosowanie hipotermii ≤ 35,5ºC podczas niedokrwienia i reperfuzji pozwala w pełni zapobiec wystąpieniu obszaru martwicy w sercach szczurzych. Autorzy niniejszej pracy wierzą, że istnieje duża potrzeba poszerzenia badań na temat hipotermii, tak aby metoda ta mogła ostatecznie znaleźć zastosowanie u chorych z ostrym zespołem wieńcowym. Słowa kluczowe: zawał serca w uniesieniem odcinka ST, temperatura ciała, kardioprotekcj