The Acute Effect of Ischemic Preconditioning on Microvascular Function in Tibialis Anterior in Smokers and Non-smokers; Contributions of The Autonomic Nervous System
Authors
Thomsen, Gustav Vad ; Henriksen, Magnus Rosenkilde
Term
4. semester
Education
Publication year
2019
Submitted on
2019-06-06
Pages
65
Abstract
Rygning øger risikoen for hjerte‑kar‑sygdomme. En grund er, at rygning sænker niveauet af nitrogenoxid (NO), et signalstof der hjælper blodkar med at slappe af, og forstyrrer balancen i det autonome nervesystem (ANS), som automatisk styrer puls og blodkar. Begge dele kan svække de små blodkars (mikrovaskulære) evne til at tilpasse sig kroppens behov. Iskæmisk for‑konditionering (IPC) – korte, gentagne perioder med begrænset blodtilførsel efterfulgt af genopstrømning – er foreslået at kunne forbedre både NO‑niveauer og ANS‑funktion. Vi undersøgte, om en enkelt omgang IPC påvirker mikrovaskulær funktion og ANS hos unge, raske mænd, og om rygere adskiller sig fra ikke‑rygere. I alt deltog 18 unge, raske mænd (7 rygere, 11 ikke‑rygere) i to laboratoriebesøg i et randomiseret, modbalanceret cross‑over‑design. Deltagerne fik enten IPC (manchettryk 250 mmHg) eller sham‑behandling (20 mmHg) ved første besøg og omvendt ved andet. Vi målte ved tre tidspunkter: før (baseline), umiddelbart efter (post) og en time efter (post 1‑time). Mikrovaskulær funktion blev vurderet som hvor hurtigt og hvor meget iltet hæmoglobin (HbO2) steg efter en kort, enkelt muskelsammentrækning i forreste underbensmuskler (løfter foden), målt med nær‑infrarød spektroskopi. ANS‑bidrag blev vurderet med hjerteratevariabilitet (høj‑ og lavfrekvente komponenter) ud fra EKG. Både hos rygere og ikke‑rygere og både efter IPC og sham så vi højere og langsommere toppe i HbO2‑svaret umiddelbart efter og en time efter sammenlignet med baseline. Den højfrekvente hjerteratevariabilitet ændrede sig ikke, mens den lavfrekvente komponent steg på begge tidspunkter i alle betingelser. Samlet set ændrede en enkelt omgang IPC ikke akut den mikrovaskulære funktion eller balancen i ANS, og der var ingen forskelle mellem rygere og ikke‑rygere i disse mål. De ensartede ændringer efter både IPC og sham tyder på, at faktorer som inaktivitet før testen kan have spillet en væsentlig rolle. Fremtidige studier bør overveje belastningens intensitet og varighed, når man undersøger forskelle mellem rygere og ikke‑rygere, og afprøve forskellige IPC‑doseringer for at opnå mikrovaskulære tilpasninger.
Smoking increases the risk of cardiovascular disease. One reason is that smoking reduces nitric oxide (NO), a signaling molecule that helps blood vessels relax, and disturbs the balance of the autonomic nervous system (ANS), which automatically regulates heart rate and blood vessels. Together, these changes can weaken how small blood vessels (the microvasculature) adjust to the body’s needs. Ischemic preconditioning (IPC)—brief, repeated restrictions of blood flow followed by reperfusion—has been proposed to improve both NO and ANS function. We examined whether a single bout of IPC affects microvascular function and the ANS in young, healthy men, and whether smokers differ from non‑smokers. Eighteen young, healthy men (7 smokers, 11 non‑smokers) completed two laboratory visits in a randomized, counterbalanced crossover design. Participants received either IPC (cuff pressure 250 mmHg) or sham conditioning (20 mmHg) at the first visit and the opposite at the second. Measurements were taken at baseline, immediately after (post), and one hour after. Microvascular function was assessed as how quickly and how much oxygenated hemoglobin (HbO2) rose after a brief, single muscle contraction of the front lower‑leg muscles that lift the foot, measured by near‑infrared spectroscopy. ANS contribution was assessed by heart rate variability (high‑ and low‑frequency components) from ECG recordings. In both smokers and non‑smokers, and after both IPC and sham, the HbO2 response reached a higher and later peak immediately after and one hour after compared with baseline. The high‑frequency component of heart rate variability did not change, while the low‑frequency component increased at both post time points in all conditions. Overall, a single IPC session did not acutely change microvascular function or autonomic balance, and smokers did not differ from non‑smokers on these measures. The similar changes after both IPC and sham suggest that factors such as inactivity before testing may have played an important role. Future studies should consider the intensity and duration of the physical task when comparing smokers and non‑smokers and test different IPC doses to elicit microvascular adaptations.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords
Documents