Sleep-Disordered Breathing in Women

Sleep-disordered breathing (SDB) is underdiagnosed in women, probably due to the different gender-related manifestation. We investigated the differences in presentation, symptoms and co-morbidities of SDB in men and in pre- and postmenopausal women by a clinical, retrospective, cross-sectional study of 601 consecutively referred women and 233 age- and BMI-matched male-female pairs studied with the static-chargesensitive bed (SCSB) and an oximeter. Data on the use of nasal CPAP were gathered from the Paimio hospital database, and the co-morbidity information was based on reimbursed medication data from the National Agency for Medicines and the Social Insurance institution. The abnormal breathing episodes at night were more frequent in men than in women, and in postmenopausal women compared to premenopausal ones. Partial upper airway obstruction was the most common type of SDB in both genders but especially in females. BMI and the major symptoms of SDB were similar in pre- and postmenopausal women, and a menopause effect on symptoms was not found. CPAP adherence did not differ between symptomatic patients with partial upper airway obstruction and those presenting with conventional obstructive sleep apnea. Comorbidities were more frequent in SDB patients than in the general Finnish population. Compared to sleep apnea, partial upper airway obstruction was associated with a threefold prevalence of asthma and/or COPD in both genders, and with a 60% reduced prevalence of hypertension in females matched for age and BMI. Our results emphasize that partial upper airway obstruction is not a milder form of SDB but a different entity, the severity of which is underestimated when using the conventional apnea-hypopnea index. It seems clinically relevant to diagnose and treat the co-morbidities and SDB also in patients with partial upper airway obstruction, especially in elderly and symptomatic women.

Paikallisilmanvaihdon toimivuus baaritiskillä työntekijöiden tupakansavualtistuksen vähentämisessä

Työssä tarkasteltiin tupakkalain vaikutuksia ravintoloiden ilmanvaihtoon ja työntekijöiden tupakansavulle altistumiseen. Lisäksi tutkittiin, mitä muita määräyksiä Suomessa ja muualla on ravintoloiden ilmanvaihdosta ja minkälaisin ilmanvaihdollisin menetelmin voidaan ravintolatyöntekijöiden altistumista tupakansavulle vähentää. Kokeellisena osana tutkittiin Halton Oy:n kehittämän baaritiskin paikallisilmanvaihtojärjestelmän suojaustehokkuutta ja toimivuutta suomalaisessa yökerhossa. Järjestelmään kuului kattoon sijoitettu kohdepuhallus ja baaripöytään sijoitettu ilmaverholaitteisto. Mittaukset suoritettiin käytännön olosuhteissa toimivassa ravintolassa. Mitattuina suureina olivat sisäilman nikotiini- ja hiukkaspitoisuus työskentelyalueella ja asiakkaiden oleskeluvyöhykkeellä. Lisäksi käytettiin merkkiainemenetelmää tupakansavun leviämisen seuraamiseen. Saavutettu suojaustehokkuus oli mittaustavasta ja tilanteesta riippuen 72-95%. Mittaukset osoittivat, että tutkitulla paikallisilmanvaihtoratkaisulla voitiin hyvin oleellisesti vähentää ympäristön tupakansavun kulkeutumista työntekijöiden hengitysvyöhykkeelle. Paikallisilmanvaihto on kuitenkin toteutettava osana koko ravintolan ilmanvaihtoa ja säädettävä oikein hyvän tuloksen saavuttamiseksi.

5- AKSELISEN CNC- TYÖSTÖKESKUKSEN PURUN- JA PÖLYNPOISTON TOIMIVUUDEN ANALYSOINTI JA KEHITTÄMINEN

Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen pölyn- ja purunpoiston toimivuus ja hengittyvän pölyn taso operaattorin hengitysvyöhykkeellä eri materiaaleilla. Toisena tavoitteena oli pyrkiä alentamaan pölypitoisuuksia asettamalla reunaehtoja ja hakemalla kehittämisvaihtoehtoja huuvan ja pölynpoiston uudelleensuunnitteluun. Työssä selvitettiin Teknologiakeskus KOIVUn 5- akselisen CNC- työstökeskuksen purun ja pölynpoiston toimivuutta työhygieenisin ja ilmateknisin mittauksin. Työssä tehtiin myös vierailukierros neljään ulkopuoliseen kohteeseen ja tutustuttiin niiden 5- akseliseen CNC- työstökeskuksiin ja kohdepoistoratkaisuihin. Samalla arvioitiin niiden toimivuutta. Aineistoa koottiin alan kirjallisuudesta, tutkimuksista ja haastatteluista. Työhygieenisiin mittauksiin konsultoitiin Lappeenrannan aluetyöterveyslaitosta. Mittaustulokset osoittivat hengittyvän pölyn pitoisuudeksi operaattorin hengitysvyöhykkeellä MDF:n työstössä 0,51 mg/m3 ja koivun työstössä 0,33 mg/m3. Kohdepoisto toimii tyydyttävästi pölyn osalta, mutta karkeampi materiaali on poistettava joko puhaltamalla tai imuroimalla. Saatuja tuloksia vertailtiin kirjallisuudessa esille tulleisiin arvoihin ja todettiin mitattujen pölypitoisuuksien jäävän keskimääräisen tason alapuolelle. Pölynpoiston parantamiseksi tehtiin kehitysehdotuksia nykyiseen huuvarakenteeseen. Lisäksi suositeltiin palautusilman käyttöä purun ja pölyn kuljetukseen.

Nocturnal Transcutaneous Carbon Dioxide and Early Changes in Atherosclerosis in Pre- and Postmenopausal Women

The risk of cardiovascular diseases and sleep-disordered breathing increases after menopause. This cross-sectional study focuses on overnight transcutaneous carbon dioxide (TcCO₂) measurements and their power to predict changes in the early markers of cardiovascular and metabolic diseases. The endothelial function of the brachial artery, the intima-media thickness of the carotid artery, blood pressure, glycosylated hemoglobin A1C and plasma levels of cholesterols and triglycerides were used as markers of cardiovascular and metabolic diseases. The study subjects consisted of healthy premenopausal women of 46 years of age and postmenopausal women of 56 years of age. From wakefulness to sleep, the TcCO₂ levels increased more in postmenopausal women than in premenopausal women. In estrogen-users the increase in TcCO₂ levels was even more pronounced than in other postmenopausal women. From the dynamic behaviour of the nocturnal TcCO₂ signal, several important features were detected. These TcCO₂ features had a remarkable role in the prediction of endothelial dysfunction and thickening of the carotid wall in healthy premenopausal women. In addition, these TcCO₂ features were linked with blood pressure, lipid profile and glucose balance in postmenopausal women. The nocturnal TcCO₂ profile seems to contain significant information, which is associated with early changes in cardiovascular diseases in middle-aged women. TcCO₂ might not only measure the tissue carbon dioxide levels, but the TcCO₂ signal variation may also reflect peripheral vasodynamic events caused by increased sympathetic activity during sleep.

Airway surgery for obstructive sleep apnea and partial upper airway obstruction during sleep

This study analyzed the feasibility and efficacy of surgical therapies in patients with sleep-disordered breathing ranging from partial upper airway obstruction during sleep to severe obstructive sleep apnea syndrome. The surgical procedures evaluated were tracheostomy, laser-assisted uvulopalatoplasty (LUPP) and uvulopalatopharyngoplasty (UPPP) with laser or ultrasound scalpel. Obstructive sleep apnea and partial upper airway obstruction during sleep were measured with the static charge-sensitive bed (SCSB) and pulse oximeter. The patients with severe obstructive sleep apnea syndrome were treated with tracheostomy. Palatal surgery was performed only if the upper airway narrowing occurred exclusively at the soft palate level in patients with partial upper airway obstruction during sleep. The ultrasound scalpel technique was compared to laser-assisted UPPP. The efficacy of LUPP to reduce partial upper airway obstruction during sleep was assessed and histology of uvulopalatal specimen was compared to body fat distributional parameters and sleep study findings. Tracheostomy was effective therapy in severe obstructive sleep apnea. Partial upper airway obstruction and arterial oxyhemoglobin desaturation index during sleep decreased significantly after LUPP. The minimal retropalatal airway dimension increased and soft palate collapsibility decreased at the level where the velopharyngeal obstruction had occurred before the surgery. Ultrasound scalpel did not offer any significant benefits over the laser-assisted technique, except fewer postoperative haemorrhage events. The loose connective tissue as a manifestation of edema was the only histological finding showing correlation with partial upper airway obstruction parameters of SCSB. Tracheostomy remains a life-saving therapy and also long-term option when adherence to CPAP fails in patients with obstructive sleep apnea syndrome. LUPP effectively reduces partial upper airway obstruction during sleep provided that obstruction at the other levels than the soft palate and uvula were preoperatively excluded. Technically the ultrasound scalpel or laser surgeries are equal. In patients with partial upper airway obstruction the loose connective tissue is more important than fat accumulation in the soft palate. This supports the hypothesis that edema is a primary trigger for aggravation of upper airway narrowing during sleep at the soft palate level and evolution towards partial or complete upper airway obstruction during sleep.

Motoneuronitautiin liittyvä hengitysvajaus: hengitystoiminnan ja energia-aineenvaihdunnan mittaaminen

Tavoitteet: Tämän tutkimussarjan tavoitteena oli tutkia hengitystoiminnan sekä energia-aineen¬vaihdunnan muutoksia motoneuronitautia (amyotrofinen lateraaliskleroosi, ALS) sairastavilla potilailla. Erityisenä mielenkiinnon kohteena olivat kotihoitoon soveltuvan hengityslaitteen vai¬kutus elinajan ennusteeseen sekä hengitysvajauksen etenemistä kuvaavien keuhkotoimintakokei¬den arviointi ALS-potilailla, epäsuoran kalorimetrian mittaustarkkuus ja perusaineenvaihdunnan (PAV) suuruus kajoavaa hengityslaitetta käyttävillä ALS-potilailla. Aineisto ja menetelmät: Kajoamattoman hengityslaitteen käytön ja iän vaikutusta elinajan en¬nusteeseen arvioitiin 84:llä ja hengitystoiminnan muutoksia 42 ALS-potilaalla. Epäsuoran kalo¬rimetrian mittaustarkkuutta kajoamatonta hengityslaitetta käytettäessä arvioitiin hereillä olevilla 12 vapaaehtoisella mieshenkilöllä. PAV:n suuruutta arvioitiin viidellä kajoavaa hengityslaitetta käyttävällä ALS-potilaalla. Osatöistä kaksi ensimmäistä olivat luonteeltaan havainnoivia (retros¬pektiivisiä) ja kaksi viimeistä seurantatutkimuksia (prospektiivisia). Tulokset: Alle 65-vuotiailla ALS-potilailla ei havaittu eroa elinajan ennusteessa kajoamaton¬ta hengityslaitetta käyttävien ja käyttämättömien potilaiden välillä. Sen sijaan yli 65-vuotiail¬la ALS-potilailla elinajan ennuste piteni merkittävästi kajoamatonta hengityslaitetta käyttävillä potilailla (elinaika diagnoosin jälkeen 22 vs. 8 kk, Hazard Ratio = 0.25, 95 % luottamusväli 0.11 – 0.55, p <0.001). ALS-potilailla, joilla kajoamaton hengityslaite katsottiin tarpeelliseksi kuuden kuukauden kuluessa diagnoosihetkestä, hengitystiheys osoittautui diagnoosihetkellä mer-kittävästi kiihtyneeksi (21/min) ja rintakehän liike merkittävästi alentuneeksi (2.9 cm) verrattuna ALS-potilaisiin, joille kajoamaton hengityslaite katsottiin tarpeelliseksi myöhemmin (16/min ja 4.0 cm). Kajoamattoman hengityslaitehoidon aikana keskimääräinen mitattu PAV vapaaehtoisilla miehillä oli 1858 kcal/vrk kun PAV ilman hengityslaitetta oli 1852 kcal/vrk, p = 0.8. Kajoavaa hengityslaitehoitoa käyttävien viiden ALS-potilaan keskimääräinen PAV vastaavalla mittausase¬telmalla mitattaessa oli 1130 kcal/vrk, kun vastaava PAV laskettuna viidellä eri laskentakaavalla oli 1700 kcal/vrk, p < 0.001. Johtopäätökset: Yli 65-vuotiailla ALS-potilailla, jotka eivät sopeutuneet kajoamattomaan hen¬gityslaitehoitoon, oli nelinkertainen riski menehtyä aiemmin kuin kajoamattomaan hengityslai¬tehoitoon sopeutuneilla ALS-potilailla. Hengitystiheys osoittautui merkittävästi kiihtyneeksi ja rintakehän liike alentuneeksi ALS-potilailla, joille kajoamaton hengityslaitehoito katsottiin ai¬heelliseksi kuuden kuukauden kuluessa diagnoosihetkestä. Kajoamattoman hengityslaitehoidon aikana mitattu PAV ei poikennut mitatusta PAV:sta itsenäisen hengityksen aikana. Näin ollen epäsuoraa kalorimetriamenetelmää voidaan käyttää luotettavasti PAV:n määrittämiseen käytet¬täessä samanaikaisesti kotihoitoon soveltuvaa hengityslaitehoitoa. Elämää ylläpitävää kajoavaa hengityslaitehoitoa käyttävien ALS-potilaiden PAV oli merkittävästi hidastunut laskennallisella menetelmällä arvioituun PAV verrattuna.

The Role of Oxidative Stress in Environmental Responses of Fennoscandian Animals

All aerobic organisms have to deal with the toxicity of oxygen. Oxygen enables more efficient energy production compared to anaerobic respiration or fermentation, but at the same time reactive oxygen species (ROS) are being formed. ROS can also be produced by external factors such as UV-radiation and contamination. ROS can cause damage to biomolecules such as DNA, lipids and proteins and organisms try to keep the damage as small as possible by repairing biomolecules and metabolizing ROS. All ROS are not harmful, because they are used as signaling molecules. To cope against ROS organism have an antioxidant (AOX) system which consists both enzymatic and non-enzymatic AOX defense. Some AOX are produced by the organism itself and some are gained via diet. In this thesis I studied environmentally caused changes in the redox regulation of different wild vertebrate animals to gain knowledge on the temporal, spatial and pollution-derived-effects on the AOX systems. As study species I used barn swallow, ringed seal and the Baltic salmon. For the barn swallow the main interest was the seasonal fluctuation in the redox regulation and its connection to migration and breeding. The more contaminated ringed seals of the Baltic Sea were compared to seals from cleaner Svalbard to investigate whether they suffered from contaminant induced oxidative stress. The regional and temporal variation in redox regulation and regional variation in mRNA and protein expressions of Baltic salmon were studied to gain knowledge if the salmon from different areas are equally stressed. As a comparative aspect the redox responses of these different species were investigated to see which parts of the AOX system are substantial in which species. Certain parts of AOX system were connected to breeding and others to migration in barn swallows, there was also differences in biotransformation between birds caught from Africa and Finland. The Baltic ringed seal did not differ much from the seals from Svalbard, despite the difference in contaminant load. A possible explanation to this could be the enhanced AOX mechanisms against dive-associated oxidative stress in diving air-breathing animals, which also helps to cope with ROS derived from other sourses. The Baltic salmon from Gulf of Finland (GoF) showed higher activities in their AOX defense enzymes and more oxidative damage than fish from other areas. Also on mRNA and proteomic level, stress related metabolic changes were most profound in in the fish from GoF. Mainly my findings on species related differences followed the pattern of mammals showing highest activities and least damage and birds showing lower activities and most damage, fish being intermediate. In general, the glutathione recycling-related enzymes and the ratio of oxidized and reduced glutathione seemed to be the most affected parameters in all of the species.