Polifarmácia entre idosos do Município de São Paulo - Estudo SABE

Foi avaliado o uso de cinco ou mais medicamentos (polifarmácia) e seus fatores associados por idosos do município de São Paulo. Realizou-se estudo transversal de base populacional: Estudo SABE - Saúde, Bem-estar e Envelhecimento, no ano de 2006. A amostra foi composta por 1.115 idosos com 65 anos e mais, que correspondiam a 422.377 indivíduos do Município de São Paulo. Utilizou-se regressão logística múltipla. A prevalência de polifarmácia foi de 36%. Sexo feminino (OR = 1,7; IC 95%: 1,0; 2,9), idade igual ou superior a 75 anos (OR = 1,9; IC 95%: 1,3; 2,7), maior renda (OR = 1,8; IC 95%: 1,2; 2,8), estar trabalhando (OR = 1,8; IC 95%: 1,1; 2,9), auto avaliação de saúde regular (OR = 1,6; IC 95%: 1,1; 2,3) ou ruim (OR = 2,6; IC 95%: 1,4; 4,9), hipertensão (OR = 2,0; IC 95%: 1,4; 2,9), diabetes (OR = 4,1; IC 95%: 2,2; 7,5), doença reumática (OR = 2,3; IC 95%: 1,5; 3,6) e problemas cardíacos (OR = 2,9; IC 95%: 1,9; 4,5) apresentaram associação positiva com polifarmácia. Usar apenas o sistema público de saúde (OR = 0,5; IC 95%: 0,3; 0,7) associou-se inversamente à polifarmácia. Os medicamentos mais utilizados foram os de ação no sistema cardiovascular e trato alimentar e metabolismo. No âmbito da farmacoepidemiologia, o conhecimento dos fatores associados a polifarmácia, como os identificados nesse estudo, pode ser útil para alertar os profissionais da saúde quanto à importância de identificar e monitorar os grupos de idosos mais vulneráveis a polifarmácia.

Esteróides anabolizantes: do atleta ao cardiopata

Devido às suas ações anabólicas, os esteroides anabolizantes (EAs) são usados por atletas para melhorar o desempenho físico, mas seu uso vem sendo crescente também entre indivíduos que praticam atividade física como forma de lazer, com o simples objetivo de melhorar a aparência física. Os usuários de EAs fazem uso de doses suprafisiológicas, que podem levar ao aparecimento de sérios efeitos colaterais, como os prejuízos cardiovasculares, o que faz do uso indiscriminado e abusivo um importante problema de saúde publica. Com isso, a presente revisão tem como objetivo despertar o interesse dos leitores e professores de Educação Física pelo EA e os perigos, muitas vezes ocultos, associados ao uso indiscriminado dessas drogas, principalmente sobre o sistema cardiovascular.

Contaminación por pesticidas en la población canaria: efectos sobre la salud

[ES]El modelo de producción de alimentos desarrollado en la segunda mitad del siglo XX en Canarias (y el resto del mundo) y mantenido en la actualidad ha ido encaminado a incrementar la producción y reducir las pérdidas de producción mediante el uso de plaguicidas. Sin embargo, este tipo de producción intensiva no ha tenido en cuenta el impacto de estas prácticas agrícolas sobre el medio ambiente y la población. El uso y abuso de los plaguicidasha tenido como consecuencia frecuente la contaminación de suelos y acuíferos, y más tarde, la introducción de estos contaminantes en la cadena alimentaria, incorporándose a todos los seres vivos (incluida la especie humana) a través de los alimentos. Estudios de nuestro Grupo de Investigación han confirmado la presencia de residuos de plaguicidas en suelos, aguas, alimentos de nuestras Islas y, lo que es más grave, en sangre y tejidos de la población canaria. Así, se ha demostrado que el 99% de la población delarchipiélago canario presenta residuos de plaguicidas en sangre y, lo que es más llamativo, que las mujeres embarazadas de estas islas presenta residuos de plaguicidas en el líquido amniótico. Por tanto, nuestra exposición a estos contaminantes tóxicos comienza antesdel nacimiento y es continuada a lo largo de toda nuestra vida. Esta situación es extensiva al resto de la población del mundo occidental (incluyendo la española). A día de hoy sabemos que esta exposición continua e ininterrumpida a plaguicidas da lugar a efectos tóxicos a largo plazo (crónicos) pudiendo afectar la salud de la población y sus descendientes. Los mecanismos por lo que pueden afectar a la salud son múltiples, bien sea porque alteran, a) el sistema hormonal (se relacionan con alteraciones reproductivas en el hombre y la mujer, con el incremento de incidencia de diabetes, tumores hormonodependientes como mama o testículo, y con alteraciones en la función tiroidea); b) el sistema cardiovascular (alterando la tensión arterial y el funcionalismo cardiaco); c) el metabolismo (algunos favorecen el desarrollo obesidad, esto es, son obesogénicos), o d) el sistema Nervioso Central (relacionándose la exposición crónica a plaguicidas con alteraciones neurocognitivas o retraso en el desarrollo en niños, o con enfermedades neurodegenerativas como Parkinson y Alzheimer en el adulto). En resumen, la contaminación de nuestro medio ambiente, y, por tanto de nuestra población, por plaguicidas no nos sale gratis y nos pasa o pasará factura en salud.

Modelado de sistemas de inteligencia ambiental para el entrenamiento de las cualidades físicas

En un ejercicio no extenuante la frecuencia cardíaca (FC) guarda una relación lineal con el consumo máximo de oxígeno (V O2max) y se suele usar como uno de los parámetros de referencia para cuantificar la capacidad del sistema cardiovascular. Normalmente la frecuencia cardíaca puede remplazar el porcentaje de V O2max en las prescripciones básicas de ejercicio para la mejora de la resistencia aeróbica. Para obtener los mejores resultados en la mejora de la resistencia aeróbica, el entrenamiento de los individuos se debe hacer a una frecuencia cardíaca suficientemente alta, para que el trabajo sea de predominio dinámico con la fosforilación oxidativa como fuente energética primaria, pero no tan elevada que pueda suponer un riesgo de infarto de miocardio para el sujeto que se está entrenando. Los programas de entrenamiento de base mínima y de base óptima, con ejercicios de estiramientos para prevenir lesiones, son algunos de los programas más adecuados para el entrenamiento de la resistencia aeróbica porque maximizan los beneficios y minimizan los riesgos para el sistema cardiovascular durante las sesiones de entrenamiento. En esta tesis, se ha definido un modelo funcional para sistemas de inteligencia ambiental capaz de monitorizar, evaluar y entrenar las cualidades físicas que ha sido validado cuando la cualidad física es la resistencia aeróbica. El modelo se ha implementado en una aplicación Android utilizando la camiseta inteligente “GOW running” de la empresa Weartech. El sistema se ha comparado en el Laboratorio de Fisiología del Esfuerzo (LFE) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) durante la realización de pruebas de esfuerzo. Además se ha evaluado un sistema de guiado con voz para los entrenamientos de base mínima y de base óptima. También el desarrollo del software ha sido validado. Con el uso de cuestionarios sobre las experiencias de los usuarios utilizando la aplicación se ha evaluado el atractivo de la misma. Por otro lado se ha definido una nueva metodología y nuevos tipos de cuestionarios diseñados para evaluar la utilidad que los usuarios asignan al uso de un sistema de guiado por voz. Los resultados obtenidos confirman la validez del modelo. Se ha obtenido una alta concordancia entre las medidas de FC hecha por la aplicación Android y el LFE. También ha resultado que los métodos de estimación del VO2max de los dos sistemas pueden ser intercambiables. Todos los usuarios que utilizaron el sistema de guiado por voz para entrenamientos de 10 base mínima y de base óptimas de la resistencia aeróbica consiguieron llevar a cabo las sesiones de entrenamientos con un 95% de éxito considerando unos márgenes de error de un 10% de la frecuencia cardíaca máxima teórica. La aplicación fue atractiva para los usuarios y hubo también una aceptación del sistema de guiado por voz. Se ha obtenido una evaluación psicológica positiva de la satisfacción de los usuarios que interactuaron con el sistema. En conclusión, se ha demostrado que es posible desarrollar sistemas de Inteligencia Ambiental en dispositivos móviles para la mejora de la salud. El modelo definido en la tesis es el primero modelo funcional teórico de referencia para el desarrollo de este tipo de aplicaciones. Posteriores estudios se realizarán con el objetivo de extender dicho modelo para las demás cualidades físicas que suponen modelos fisiológicos más complejos como por ejemplo la flexibilidad. Abstract In a non-strenuous exercise, the heart rate (HR) shows a linear relationship with the maximum volume of oxygen consumption (V O2max) and serves as an indicator of performance of the cardiovascular system. The heart rate replaces the %V O2max in exercise program prescription to improve aerobic endurance. In order to achieve an optimal effect during endurance training, the athlete needs to work out at a heart rate high enough to trigger the aerobic metabolism, while avoiding the high heart rates that bring along significant risks of myocardial infarction. The minimal and optimal base training programs, followed by stretching exercises to prevent injuries, are adequate programs to maximize benefits and minimize health risks for the cardiovascular system during single session training. In this thesis, we have defined an ambient intelligence system functional model that monitors, evaluates and trains physical qualities, and it has been validated for aerobic endurance. It is based on the Android System and the “GOW Running” smart shirt. The system has been evaluated during functional assessment stress testing of aerobic endurance in the Stress Physiology Laboratory (SPL) of the Technical University of Madrid (UPM). Furthermore, a voice system, designed to guide the user through minimal and optimal base training programs, has been evaluated. Also the software development has been evaluated. By means of user experience questionnaires, we have rated the attractiveness of the android application. Moreover, we have defined a methodology and a new kind of questionnaires in order to assess the user experience with the audio exercise guide system. The results obtained confirm the model. We have a high similarity between HR measurements made of our system and the one used by SPL. We have also a high correlation between the VO2max estimations of our system and the SPL system. All users, that tried the voice guidance system for minimal and optimal base training programs, were able to perform the 95% of the training session with an error lower than the 10% of theoretical maximum heart rate. The application appeared attractive to the users, and it has also been proven that the voice guidance system was useful. As result we obtained a positive evaluation of the users' satisfaction while they interacted with the system. In conclusion, it has been demonstrated that is possible to develop mobile Ambient Intelligence applications for the improvement of healthy lifestyle. AmIRTEM model is the first theoretical reference functional model for the design of this kind of applications. Further studies will be realized in order to extend the AmIRTEM model to other physical qualities whose physiological models are more complex than the aerobic endurance.

Efectos de un programa de ejercicio físico supervisado sobre la estructura cardíaca durante la gestación. Ensayo clínico aleatorizado

Objetivo: Analizar la seguridad del ejercicio aeróbico para el sistema cardiovascular de las mujeres gestantes y valorar las posibles mejoras cardiovasculares producidas. Sujetos y métodos: Se diseñó un ensayo clínico aleatorizado, no apareado, no enmascarado. El registro de datos se realizó en las semanas 20 y 34 de gestación. En la semana 20, se estudió a 45 gestantes del grupo de ejercicio (GE), de las cuales completaron el estudio 35. Del grupo de control (GC), en la semana 20 participaron 14, y completaron el estudio 9. Resultados: En la semana 20 hubo mejoras en el índice de masa corporal (GE: 25,1 4,3/GC: 27,9 4,5) (p = 0,04) y en la presión arterial sistólica (GE: 104,7 10,9/GC: 112,5 11,3) (p = 0,02). En el GC hubo presencia de hipertrofia concéntrica (n = 2, 14,3%). En la semana 34, el GE presentó un mayor volumen sistólico (GE: 52,33 10,42/GC: 43,69 9,48) (p = 0,03). Conclusión: El ejercicio aeróbico durante el embarazo es seguro para el sistema cardiovascular, mejorando incluso algunos parámetros.

Adaptaciones cardiacas hemodinámicas, estructurales y funcionales a un programa de ejercicio físico supervisado durante el embarazo: ensayo clínico aleatorizado = Hemodynamic, structural and functional cardiac adaptations in a supervised physical exercise program during pregnancy: a randomized controlled trial

Introducción: Diversos cambios ocurren en el sistema cardiovascular materno durante el embarazo, lo que genera un gran estrés sobre este sistema especialmente durante el tercer trimestre, pudiendo acentuarse en presencia de determinados factores de riesgo. Los objetivos de este estudio fueron, valorar las adaptaciones cardiovasculares producidas por un programa específico de ejercicio físico; su seguridad sobre el sistema cardiovascular materno y los resultados del embarazo; y su eficacia en el control de los factores de riesgo cardiovascular. Material y métodos: El diseño del estudio fue un ensayo clínico aleatorizado. 151 gestantes sanas fueron evaluadas mediante un ecocardiograma y un electrocardiograma en la semana 20 y 34 de gestación. Un total de 89 gestantes participaron en un programa de ejercicio físico (GE) desde el primer hasta el tercer trimestre de embarazo, constituido principalmente por 25-30 minutos de trabajo aeróbico (55-60% de la frecuencia cardiaca de reserva), trabajo de fortalecimiento general y específico, y un trabajo de tonificación del suelo pélvico; desarrollado 3 días a la semana con una duración de 55-60 minutos cada sesión. Las gestantes aleatoriamente asignadas al grupo de control (GC; n=62) permanecieron sedentarias durante el embarazo. El estudio fue aprobado por el Comité Ético de investigación clínica del Hospital Universitario de Fuenlabrada. Resultados: Las características basales fueron similares entre ambos grupos. A diferencia del GC, las gestantes del GE evitaron el descenso significativo del gasto cardiaco indexado, entre el 2º y 3ºT de embarazo, y conservaron el patrón geométrico normal del ventrículo izquierdo; mientras que en el GC cambió hacia un patrón de remodelado concéntrico. En la semana 20, las gestantes del GE presentaron valores significativamente menores de frecuencia cardiaca (GC: 79,56±10,76 vs. GE: 76,05±9,34; p=0,04), tensión arterial sistólica (GC: 110,19±10,23 vs. GE: 106,04±12,06; p=0,03); tensión arterial diastólica (GC: 64,56±7,88 vs. GE: 61,81±7,15; p=0,03); tiempo de relajación isovolumétrica (GC: 72,94±14,71 vs. GE: 67,05±16,48; p=0,04); y un mayor tiempo de deceleración de la onda E (GC: 142,09±39,11 vs. GE: 162,10±48,59; p=0,01). En la semana 34, el GE presentó valores significativamente superiores de volumen sistólico (GC: 51,13±11,85 vs. GE: 56,21±12,79 p=0,04), de llenado temprano del ventrículo izquierdo (E) (GC: 78,38±14,07 vs. GE: 85,30±16,62; p=0,02) y de tiempo de deceleración de la onda E (GC: 130,35±37,11 vs. GE: 146,61±43,40; p=0,04). Conclusión: La práctica regular de ejercicio físico durante el embarazo puede producir adaptaciones positivas sobre el sistema cardiovascular materno durante el tercer trimestre de embarazo, además de ayudar en el control de sus factores de riesgo, sin alterar la salud materno-fetal. ABSTRACT Background: Several changes occur in the maternal cardiovascular system during pregnancy. These changes produce a considerable stress in this system, especially during the third trimester, which can be increased in presence of some risk factors. The aims of this study were, to assess the maternal cardiac adaptations in a specific exercise program; its safety on the maternal cardiovascular system and pregnancy outcomes; and its effectiveness in the control of cardiovascular risk factors. Material and methods: A randomized controlled trial was designed. 151 healthy pregnant women were assessed by an echocardiography and electrocardiography at 20 and 34 weeks of gestation. A total of 89 pregnant women participated in a physical exercise program (EG) from the first to the third trimester of pregnancy. It consisted of 25-30 minutes of aerobic conditioning (55-60% of their heart rate reserve), general and specific strength exercises, and a pelvic floor muscles training; 3 times per weeks during 55-60 minutes per session. Pregnant women randomized allocated to the control group (CG) remained sedentary during pregnancy. The study was approved by the Research Ethics Committee of Hospital Universitario de Fuenlabrada. Results: Baseline characteristics were similar between groups. Difference from the CG, pregnant women from the EG prevented the significant decrease of the cardiac output index, between the 2nd and 3rd trimester of pregnancy, and preserved the normal left ventricular pattern; whereas in the CG shifted to concentric remodeling pattern. At 20 weeks, women in the EG had significant lower heart rate (CG: 79,56±10,76 vs. EG: 76,05±9,34; p=0,04), systolic blood pressure (CG: 110,19±10,23 vs. EG: 106,04±12,06; p=0,03); diastolic blood pressure (CG: 64,56±7,88 vs. EG: 61,81±7,15; p=0,03); isovolumetric relaxation time (GC: 72,94±14,71 vs. GE: 67,05±16,48; p=0,04); and a higher deceleration time of E Wave (GC: 142,09±39,11 vs. GE: 162,10±48,59; p=0,01). At 34 weeks, the EG had a significant higher stroke volume (CG: 51,13±11,85 vs. EG: 56,21±12,79 p=0,04), early filling of left ventricular (E) (CG: 78,38±14,07 vs. EG: 85,30±16,62; p=0,02) and deceleration time of E wave (CG: 130,35±37,11 vs. EG:146,61±43,40; p=0,04). Conclusion: Physical regular exercise program during pregnancy may produce positive maternal cardiovascular adaptations during the third trimester of pregnancy. In addition, it helps to control the cardiovascular risk factors without altering maternal and fetus health.

Ejercicio físico y enfermedad renal crónica. Directrices de trabajo con ejercicio físico en pacientes en tratamiento de hemodiálisis

La enfermedad renal crónica es una de las enfermedades con mayor prevalencia a nivel mundial debido al crecimiento y envejecimiento de la población de los países desarrollados. El número de pacientes con enfermedad crónica terminal aumenta cada año siendo la hemodiálisis el tratamiento de sustitución más común en esta población. A medida que progresa la enfermedad y el tiempo de tratamiento van apareciendo una serie de complicaciones que afectan a los principales sistemas del organismo, produciendo alteraciones musculo-esqueléticas que limitan la capacidad funcional del paciente afectando negativamente a la calidad de vida. Además, muchas de las alteraciones tienen relación con el sistema cardiovascular aumentando el riesgo de mortalidad en el paciente de hemodiálisis. Muchos factores están relacionados con la calidad de vida del paciente, entre ellos el ejercicio físico. Por ello se realiza una revisión de los artículos publicados que relacionan la enfermedad renal y el ejercicio físico con el objetivo de proporcionar unas directrices de trabajo para esta población.

Automatic physical activity pattern recognition and meal intake modelling in type 1 diabetes for their inclusion in artificial pancreas systems

La diabetes comprende un conjunto de enfermedades metabólicas que se caracterizan por concentraciones de glucosa en sangre anormalmente altas. En el caso de la diabetes tipo 1 (T1D, por sus siglas en inglés), esta situación es debida a una ausencia total de secreción endógena de insulina, lo que impide a la mayoría de tejidos usar la glucosa. En tales circunstancias, se hace necesario el suministro exógeno de insulina para preservar la vida del paciente; no obstante, siempre con la precaución de evitar caídas agudas de la glucemia por debajo de los niveles recomendados de seguridad. Además de la administración de insulina, las ingestas y la actividad física son factores fundamentales que influyen en la homeostasis de la glucosa. En consecuencia, una gestión apropiada de la T1D debería incorporar estos dos fenómenos fisiológicos, en base a una identificación y un modelado apropiado de los mismos y de sus sorrespondientes efectos en el balance glucosa-insulina. En particular, los sistemas de páncreas artificial –ideados para llevar a cabo un control automático de los niveles de glucemia del paciente– podrían beneficiarse de la integración de esta clase de información. La primera parte de esta tesis doctoral cubre la caracterización del efecto agudo de la actividad física en los perfiles de glucosa. Con este objetivo se ha llevado a cabo una revisión sistemática de la literatura y meta-análisis que determinen las respuestas ante varias modalidades de ejercicio para pacientes con T1D, abordando esta caracterización mediante unas magnitudes que cuantifican las tasas de cambio en la glucemia a lo largo del tiempo. Por otro lado, una identificación fiable de los periodos con actividad física es un requisito imprescindible para poder proveer de esa información a los sistemas de páncreas artificial en condiciones libres y ambulatorias. Por esta razón, la segunda parte de esta tesis está enfocada a la propuesta y evaluación de un sistema automático diseñado para reconocer periodos de actividad física, clasificando su nivel de intensidad (ligera, moderada o vigorosa); así como, en el caso de periodos vigorosos, identificando también la modalidad de ejercicio (aeróbica, mixta o de fuerza). En este sentido, ambos aspectos tienen una influencia específica en el mecanismo metabólico que suministra la energía para llevar a cabo el ejercicio y, por tanto, en las respuestas glucémicas en T1D. En este trabajo se aplican varias combinaciones de técnicas de aprendizaje máquina y reconocimiento de patrones sobre la fusión multimodal de señales de acelerometría y ritmo cardíaco, las cuales describen tanto aspectos mecánicos del movimiento como la respuesta fisiológica del sistema cardiovascular ante el ejercicio. Después del reconocimiento de patrones se incorpora también un módulo de filtrado temporal para sacar partido a la considerable coherencia temporal presente en los datos, una redundancia que se origina en el hecho de que en la práctica, las tendencias en cuanto a actividad física suelen mantenerse estables a lo largo de cierto tiempo, sin fluctuaciones rápidas y repetitivas. El tercer bloque de esta tesis doctoral aborda el tema de las ingestas en el ámbito de la T1D. En concreto, se propone una serie de modelos compartimentales y se evalúan éstos en función de su capacidad para describir matemáticamente el efecto remoto de las concetraciones plasmáticas de insulina exógena sobre las tasas de eleiminación de la glucosa atribuible a la ingesta; un aspecto hasta ahora no incorporado en los principales modelos de paciente para T1D existentes en la literatura. Los datos aquí utilizados se obtuvieron gracias a un experimento realizado por el Institute of Metabolic Science (Universidad de Cambridge, Reino Unido) con 16 pacientes jóvenes. En el experimento, de tipo ‘clamp’ con objetivo variable, se replicaron los perfiles individuales de glucosa, según lo observado durante una visita preliminar tras la ingesta de una cena con o bien alta carga glucémica, o bien baja. Los seis modelos mecanísticos evaluados constaban de: a) submodelos de doble compartimento para las masas de trazadores de glucosa, b) un submodelo de único compartimento para reflejar el efecto remoto de la insulina, c) dos tipos de activación de este mismo efecto remoto (bien lineal, bien con un punto de corte), y d) diversas condiciones iniciales. ABSTRACT Diabetes encompasses a series of metabolic diseases characterized by abnormally high blood glucose concentrations. In the case of type 1 diabetes (T1D), this situation is caused by a total absence of endogenous insulin secretion, which impedes the use of glucose by most tissues. In these circumstances, exogenous insulin supplies are necessary to maintain patient’s life; although caution is always needed to avoid acute decays in glycaemia below safe levels. In addition to insulin administrations, meal intakes and physical activity are fundamental factors influencing glucose homoeostasis. Consequently, a successful management of T1D should incorporate these two physiological phenomena, based on an appropriate identification and modelling of these events and their corresponding effect on the glucose-insulin balance. In particular, artificial pancreas systems –designed to perform an automated control of patient’s glycaemia levels– may benefit from the integration of this type of information. The first part of this PhD thesis covers the characterization of the acute effect of physical activity on glucose profiles. With this aim, a systematic review of literature and metaanalyses are conduced to determine responses to various exercise modalities in patients with T1D, assessed via rates-of-change magnitudes to quantify temporal variations in glycaemia. On the other hand, a reliable identification of physical activity periods is an essential prerequisite to feed artificial pancreas systems with information concerning exercise in ambulatory, free-living conditions. For this reason, the second part of this thesis focuses on the proposal and evaluation of an automatic system devised to recognize physical activity, classifying its intensity level (light, moderate or vigorous) and for vigorous periods, identifying also its exercise modality (aerobic, mixed or resistance); since both aspects have a distinctive influence on the predominant metabolic pathway involved in fuelling exercise, and therefore, in the glycaemic responses in T1D. Various combinations of machine learning and pattern recognition techniques are applied on the fusion of multi-modal signal sources, namely: accelerometry and heart rate measurements, which describe both mechanical aspects of movement and the physiological response of the cardiovascular system to exercise. An additional temporal filtering module is incorporated after recognition in order to exploit the considerable temporal coherence (i.e. redundancy) present in data, which stems from the fact that in practice, physical activity trends are often maintained stable along time, instead of fluctuating rapid and repeatedly. The third block of this PhD thesis addresses meal intakes in the context of T1D. In particular, a number of compartmental models are proposed and compared in terms of their ability to describe mathematically the remote effect of exogenous plasma insulin concentrations on the disposal rates of meal-attributable glucose, an aspect which had not yet been incorporated to the prevailing T1D patient models in literature. Data were acquired in an experiment conduced at the Institute of Metabolic Science (University of Cambridge, UK) on 16 young patients. A variable-target glucose clamp replicated their individual glucose profiles, observed during a preliminary visit after ingesting either a high glycaemic-load or a low glycaemic-load evening meal. The six mechanistic models under evaluation here comprised: a) two-compartmental submodels for glucose tracer masses, b) a single-compartmental submodel for insulin’s remote effect, c) two types of activations for this remote effect (either linear or with a ‘cut-off’ point), and d) diverse forms of initial conditions.

Pulsatile blood flow interaction with arterial walls of aorta : autoregulation and impedance pressure boundary condition and its biomedical applications

Para las decisiones urgentes sobre intervenciones quirúrgicas en el sistema cardiovascular se necesitan simulaciones computacionales con resultados fiables y que consuman un tiempo de cálculo razonable. Durante años los investigadores han trabajado en diversos métodos numéricos de cálculo que resulten atractivos para los cirujanos. Estos métodos, precisos pero costosos desde el punto de vista del coste computacional, crean un desajuste entre la oferta de los ingenieros que realizan las simulaciones y los médicos que operan en el quirófano. Por otra parte, los métodos de cálculo más simplificados reducen el tiempo de cálculo pero pueden proporcionar resultados no realistas. El objetivo de esta tesis es combinar los conceptos de autorregulación e impedancia del sistema circulatorio, la interacción flujo sanguíneo-pared arterial y modelos geométricos idealizados tridimensionales de las arterias pero sin pérdida de realismo, con objeto de proponer una metodología de simulación que proporcione resultados correctos y completos, con tiempos de cálculo moderados. En las simulaciones numéricas, las condiciones de contorno basadas en historias de presión presentan inconvenientes por ser difícil conocerlas con detalle, y porque los resultados son muy sensibles ante pequeñas variaciones de dichas historias. La metodología propuesta se basa en los conceptos de autorregulación, para imponer la demanda de flujo aguas abajo del modelo en el ciclo cardiaco, y la impedancia, para representar el efecto que ejerce el flujo en el resto del sistema circulatorio sobre las arterias modeladas. De este modo las historias de presión en el contorno son resultados del cálculo, que se obtienen de manera iterativa. El método propuesto se aplica en una geometría idealizada del arco aórtico sin patologías y en otra geometría correspondiente a una disección Stanford de tipo A, considerando la interacción del flujo pulsátil con las paredes arteriales. El efecto de los tejidos circundantes también se incorpora en los modelos. También se hacen aplicaciones considerando la interacción en una geometría especifica de un paciente anciano que proviene de una tomografía computarizada. Finalmente se analiza una disección Stanford tipo B con tres modelos que incluyen la fenestración del saco. Clinicians demand fast and reliable numerical results of cardiovascular biomechanic simulations for their urgent pre-surgery decissions. Researchers during many years have work on different numerical methods in order to attract the clinicians' confidence to their colorful contours. Though precise but expensive and time-consuming methodologies create a gap between numerical biomechanics and hospital personnel. On the other hand, simulation simplifications with the aim of reduction in computational time may cause in production of unrealistic outcomes. The main objective of the current investigation is to combine ideas such as autoregulation, impedance, fluid-solid interaction and idealized geometries in order to propose a computationally cheap methodology without excessive or unrealistic simplifications. The pressure boundary conditions are critical and polemic in numerical simulations of cardiovascular system, in which a specific arterial site is of interest and the rest of the netwrok is neglected but represented by a boundary condition. The proposed methodology is a pressure boundary condition which takes advantage of numerical simplicity of application of an imposed pressure boundary condition on outlets, while it includes more sophisticated concepts such as autoregulation and impedance to gain more realistic results. Incorporation of autoregulation and impedance converts the pressure boundary conditions to an active and dynamic boundary conditions, receiving feedback from the results during the numerical calculations and comparing them with the physiological requirements. On the other hand, the impedance boundary condition defines the shapes of the pressure history curves applied at outlets. The applications of the proposed method are seen on idealized geometry of the healthy arotic arch as well as idealized Stanford type A dissection, considering the interaction of the arterial walls with the pulsatile blood flow. The effect of surrounding tissues is incorporated and studied in the models. The simulations continue with FSI analysis of a patient-specific CT scanned geometry of an old individual. Finally, inspiring of the statistic results of mortality rates in Stanford type B dissection, three models of fenestrated dissection sac is studied and discussed. Applying the developed boundary condition, an alternative hypothesis is proposed by the author with respect to the decrease in mortality rates in patients with fenestrations.

Impact of artifact correction methods on R-R interbeat signals to quantifying heart rate variability (HRV) according to linear and nonlinear methods.

In the analysis of heart rate variability (HRV) are used temporal series that contains the distances between successive heartbeats in order to assess autonomic regulation of the cardiovascular system. These series are obtained from the electrocardiogram (ECG) signal analysis, which can be affected by different types of artifacts leading to incorrect interpretations in the analysis of the HRV signals. Classic approach to deal with these artifacts implies the use of correction methods, some of them based on interpolation, substitution or statistical techniques. However, there are few studies that shows the accuracy and performance of these correction methods on real HRV signals. This study aims to determine the performance of some linear and non-linear correction methods on HRV signals with induced artefacts by quantification of its linear and nonlinear HRV parameters. As part of the methodology, ECG signals of rats measured using the technique of telemetry were used to generate real heart rate variability signals without any error. In these series were simulated missing points (beats) in different quantities in order to emulate a real experimental situation as accurately as possible. In order to compare recovering efficiency, deletion (DEL), linear interpolation (LI), cubic spline interpolation (CI), moving average window (MAW) and nonlinear predictive interpolation (NPI) were used as correction methods for the series with induced artifacts. The accuracy of each correction method was known through the results obtained after the measurement of the mean value of the series (AVNN), standard deviation (SDNN), root mean square error of the differences between successive heartbeats (RMSSD), Lomb\'s periodogram (LSP), Detrended Fluctuation Analysis (DFA), multiscale entropy (MSE) and symbolic dynamics (SD) on each HRV signal with and without artifacts. The results show that, at low levels of missing points the performance of all correction techniques are very similar with very close values for each HRV parameter. However, at higher levels of losses only the NPI method allows to obtain HRV parameters with low error values and low quantity of significant differences in comparison to the values calculated for the same signals without the presence of missing points.

Estudio cronobiológico de la respuesta farmacológica y la variación de parámetros hemodinámicos de la combinación etomidato-Midazolam en perros y gatos

Una doctrina fundamental de la biología, la medicina, la fisiología o la farmacología es la relativa constancia del medio biológico interno (Homeostasis). Las variables homeostáticas no se mantienen a un nivel constante, sino dentro de un cierto intervalo de valores repetidos a intervalos regulares (Ritmos Biológicos); cuando dicho ciclo se cumple en un periodo de 24 h se denomina Ritmo Circadiano. Los sincronizadores que definen este ritmo son, entre otros, la alternancia luz-oscuridad o la rutina de sueño (descanso-actividad). La Cronobiología estudia los ritmos biológicos y sus mecanismos de cronometraje, determinando la influencia que los mismos pueden ejercer en los seres vivos. La Cronofarmacología, a su vez, estudia los efectos de los fármacos en función del ritmo circadiano (bien por alteraciones en su cinética: cronofarmacocinética; o en su dinamia: cronofarmacodinamia), determinando el período decisivo de su administración, para conseguir un aumento de su eficacia y/o disminución de sus efectos adversos. Estas alteraciones son, particularmente, importantes en aquellos grupos farmacológicos más críticos como los anestésicos, ya que existen diferencias en la capacidad anestesia dependientes de la hora del día en que se administran estos fármacos. El etomidato es un agente anestésico no barbitúrico de acción rápida, recomendado para la inducción anestésica en animales que presentan patologías que comprometen su estabilidad hemodinámica, ya que no provoca alteraciones severas en el sistema cardiovascular o en la presión intracraneal. Actúa facilitando la transmisión mediada por GABA, al interactuar con una zona alostérica del complejo receptor GABA – ionóforo Cl-...

Papel del factor de transcripción ETS 1 y 2 sobre la liberación y funcionalidad de las células progenitoras endoteliales en arterias humanas. Modulación por fármacos

La enfermedad cardiovascular sigue siendo la principal causa de morbilidad y mortalidad a nivel mundial en países desarrollados, fundamentalmente en pacientes con DM tipo 2, en algunas poblaciones puede representar el 50% o más de las muertes por diabetes (Joseph and Golden, 2014). Esto se debe en gran medida a factores ya conocidos como la predisposición genética, la aterogénesis acelerada, la inflamación crónica, la isquemia silente y la presencia de patologías co-existentes como la hipertensión o la dislipidemia. La diabetes es sin duda alguna, uno de los problemas de salud más graves del siglo XXI y actualmente en España, la prevalencia nacional es de 10,83% (FDI 2013). Las células progenitoras endoteliales juegan un papel clave en los procesos de reparación endotelial. En los pacientes con DM tipo 2 y enfermedad cardiovascular, se sabe que la funcionalidad de las EPCs es deficiente, aunque el mecanismo exacto de disfunción aún es incierto. Además, está bien descrito que en la evolución natural de los pacientes con DM tipo 2 presentan un mayor número de complicaciones y con mayor frecuencia estos pacientes estarán abocados a procedimientos de revascularización. Múltiples estudios (Sidhu and Boden, 2015; Verma et al., 2013) que han señalado la importancia de una adecuada terapia de reparación endotelial (terapia con EPCs), que ayudaría a disminuir las alteraciones en los procesos de reendotelización en los pacientes con DM tipo 2 y enfermedad cardiovascular, y por consiguiente disminuiría la aparición de la enfermedad cardiovascular (ECV)...

Papel de los esfingolípidos en las alteraciones vasculares asociadas al daño pulmonar agudo

El síndrome de distrés respiratorio agudo (SDRA) se caracteriza por edema pulmonar y colapso alveolar que conduce a hipoxemia arterial grave. Las causas más frecuentes de SDRA son la sepsis y los traumatismos. Aunque las estrategias protectoras de soporte ventilatorio y hemodinámico han permitido mejorar el pronóstico, la mortalidad asociada se mantiene intolerablemente elevada por lo que el descubrimiento de nuevos tratamientos efectivos tendría un gran impacto en la supervivencia de los pacientes. Además, la existencia de disfunción vascular pulmonar es un factor independiente asociado a un peor pronóstico en estos pacientes. Los esfingolípidos son componentes estructurales de las membranas, que regulan la dinámica de éstas y forman parte de los microdominios de membrana denominados balsas lipídicas de membrana (“lipid rafts”). Los esfingolípidos actúan también como segundos mensajeros intracelulares implicados en la regulación de procesos celulares clave como la diferenciación, el crecimiento, la apoptosis o la inmunidad innata y adquirida. Estudios previos sugieren que la ceramida producida por la esfingomielinasa (SMasa) neutra (nSMasa) está implicada en la regulación del tono vascular pulmonar. Además, la esfingomielinasa ácida (aSMasa) se encuentra elevada en pacientes en estado crítico. Las evidencias acumuladas durante los últimos años sugieren que los esfingolípidos podrían desempeñar un papel en el SDRA. La imipramina o su análogo desipramina y el D609 son compuestos no relacionados químicamente que tienen en común su capacidad de inhibir la esfingomielinasa ácida...

Determinantes principales de la función diastólica del ventrículo derecho

Cada vez más evidencia demuestra la importancia de la función sistólica y diastólica del ventrículo derecho en el ámbito clínico. Sin embargo, múltiples aspectos de las bases mecánicas de la diástole ventricular derecha siguen siendo desconocidos. La mayor parte del llenado ventricular derecho tiene lugar en las fases iniciales de la diástole y, al igual que en el ventrículo izquierdo, la relajación y el comportamiento pasivo de la cámara deben determinar la despresurización y el llenado rápido durante esta fase. Sin embargo, el papel de dichas propiedades nunca ha sido cuantificado en el ventrículo derecho. Recientemente se ha demostrado que la aplicación de métodos numéricos de optimización multidimensional al análisis de datos de presión y volumen permite caracterizar las propiedades diastólicas del ventrículo izquierdo de forma más completa, exacta, y reproducible que con los métodos convencionales. Dicha metodología permite medir no sólo la rigidez sino también la contribución de las fuerzas de retroceso elástico a la despresurización ventricular. El presente trabajo se diseñó con el fin de aplicar esta misma metodología al estudio de la diástole del ventrículo derecho. Por su disposición anatómica, la fisiología del ventrículo derecho está en parte condicionada por el fenómeno de interdependencia con el ventrículo izquierdo. Así, la geometría de la cámara puede modificar en parte las propiedades diastólicas. Por ello, otro objetivo de este estudio fue establecer el impacto de los cambios de la geometría septal sobre las propiedades pasivas del ventrículo derecho...

Análisis comparativo de morbimortalidad y supervivencia a 12 años del tratamiento de la estenosis carotidea mediante endarterectomía, stent transfemoral y stent transcervical en 481 pacientes. Análisis de coste efectividad

Los avances en la era endovascular han causado una revolución en el abordaje de la estenosis carotidea. La irrupción del abordaje transfemoral y transcervical ha hecho que la comunidad científica nos replanteemos las indicaciones terapeúticas en pacientes con estenosis carotidea sintomática o asintomática. Aunque los resultados del abordaje transfemoral mejoraron con la introducción de los sistemas de neuroprotección, un abundante número de estudios randomizados han sido dirigidos para comparar stent transfemoral frente a la endarterectomia. Endarterectomia frente a angioplastia en pacientes con estenosis severa sintomatica(EVA-3S), angioplastia con stent y neuroprotección frente a endarterectomia (SPACE), Angioplastia carotidea y vertebral (CAVATAS), revascularización carotidea mediante stent versus endarterectomia (CREST) estudio internacional carotideo (ICSS) todos fallaron en demostrar una ventaja global del stent transfemoral frente a la endarterectomia. El abordaje transcervical surge por tanto como opción segura de tratamiento, con buenos resultados clínicos iniciales, eliminando así algunas de las complicaciones del acceso transfemoral. Existe hasta la fecha una falta de estudios comparativos de morbimortalidad entre las tres opciones terapeúticas. Además, dado el elevado número de pacientes candidatos a ellos, es necesario una análisis de resultados y supervivencia de los mismos, asi como un análisis de costes relativos y coste-efectividad que podría tener importantes implicaciones en las políticas de salud y en las guias de tratamiento...