Abstract There is substantial evidence on the associations between cold ambient temperature and adverse health effects. Less is known about the role of prolonged episodes of cold weather denoted as cold spells. This study assessed relations between cold spells and adverse health effects globally, and quantified and elaborated the associations between cold spells and sudden cardiac death (SCD) in northern Finland. Based on random-effects models in the meta-analyses of evidence from 9 studies around the world, cold spells were associated with increased mortality rates from all or all non-accidental causes (RR 1.10; 95% CI: 1.04–1.17), cardiovascular diseases (RR 1.11; 95% CI: 1.03–1.19), and respiratory diseases (RR 1.21; 95% CI: 0.97–1.51). Suggestive evidence of other health effects was identified. Investigating 51-years of coordinate-specific weather data at the home coordinates of autopsy-verified cases of SCD, conditional logistic regression in a case-crossover setting produced an estimate for the association between cold spells and the risk of SCD (OR 1.33; 95% CI: 1.00–1.78). A greater number of cold days preceding death increased the risk of SCD approximately 19% per day (OR 1.19; 95% CI: 1.07–1.32). The association between season-specific cold spells and SCD was strongest during autumn and winter, and lowest during spring and summer. The association was stronger for ischemic (OR 1.55; 95% CI: 1.12–2.13) than for non-ischemic SCD (OR 0.68; 95% CI: 0.32–1.45) (Q-statistic 3.85, p 0.05), confirmed by the autopsy finding. Among cases suffering ischemic SCD, the association seemed stronger in those without a prior diagnosis of ischemic heart disease than in those diagnosed during lifetime. The association seemed stronger with severe coronary stenosis (OR 1.60; 95% CI: 1.11–2.30), and weaker with moderate stenosis (OR 0.97; 95% CI: 0.37–2.55). The use of aspirin, β-blockers, and nitrates seemed to decrease the risk of ischemic SCD during cold spells. In conclusion, cold spells increased the risk of ischemic SCD, and patients without appropriate diagnosis and medications for ischemic heart disease seemed most susceptible. The results indicate that coronary stenosis plays a central role in the cold-related pathogenesis of SCD. Timely diagnosis and treatment of ischemic heart disease might reduce weather-related SCDs in a community. / Tiivistelmä Kylmän lämpötilan ja terveyshaittojen välisistä yhteyksistä on vahva tutkimusnäyttö. Vähemmän tiedetään pitkittyneiden kylmäjaksojen ja terveyshaittojen välisistä yhteyksistä. Tutkimuksessa arvioitiin kylmäjaksojen ja terveyshaittojen välisiä yhteyksiä globaalisti, ja määritettiin kylmäjaksojen ja sydänperäisen äkkikuoleman (SÄK) välisiä yhteyksiä Pohjois-Suomessa. Yhdeksän eri puolella maailmaa toteutetun tutkimuksen tulosten meta-analyysissa satunnaisvaikutusten malli osoitti yhteyden kylmäjaksojen ja kaikkien tai luonnollisien syiden (RR 1.10; 95% CI: 1.04–1.17), sydän- ja verisuonisairauksien (RR 1.11; 95% CI: 1.03–1.19), ja hengityselimistön sairauksien (RR 1.21; 95% CI: 0.97–1.51) kuolleisuuden välillä. Viitteellistä näyttöä havaittiin muista terveyshaitoista. Tutkittaessa 51-vuoden koordinaattikohtaista säätä case-crossover-asetelmassa oikeuslääketieteellisesti vahvistettujen SÄK-tapausten kotiosoitteissa, ehdollisen logistisen regression mukaan SÄK:n riski oli yhteydessä kuolemaa edeltävään kylmäjaksoon (OR 1.33; 95% CI: 1.00–1.78). Lisääntyvä kylmien päivien lukumäärä ennen kuolemaa lisäsi riskiä keskimäärin 19% päivää kohden (OR 1.19; 95% CI: 1.07–1.32). Yhteys kausikohtaisten kylmäjaksojen ja SÄK:n välillä oli vahvin syksyllä ja talvella, ja heikoin keväällä ja kesällä. Yhteys oli vahvempi kylmäjaksojen ja iskeemisen SÄK:n (OR 1.55; 95% CI: 1.12–2.13) kuin kylmäjaksojen ja ei-iskeemisen SÄK:n (OR 0.68; 95% CI: 0.32–1.45) välillä (Q-statistic 3.85, p 0.05). Iskeemisen SÄK:n kokeneilla yhteys vaikutti vahvemmalta tapauksilla joilla ei ollut aiempaa iskeemisen sydänsairauden diagnoosia, kuin tapauksilla jotka oli diagnosoitu elinaikana. Yhteys vaikutti vahvemmalta vaikea-asteisesta sepelvaltimostenoosia sairastavilla (OR 1.60; 95% CI: 1.11–2.30), kuin lievempi-asteisessa stenoosissa (OR 0.97; 95% CI: 0.37–2.55). Aspiriini, β-salpaajat, ja nitraatit vaikuttivat vähentävän iskeemisen SÄK:n riskiä kylmäjakson aikana. Yhteenvetona, kylmäjaksot lisäsivät iskeemisen SÄK:n riskiä, ja potilaat vailla iskeemisen sydänsairauden diagnoosia ja lääkityksiä vaikuttivat olevan alttiimpia kylmäjaksojen haittavaikutuksille. Tulokset viittaavat sepelvaltimostenoosin keskeiseen rooliin kylmään liittyvän SÄK:n patogeneesissä. Varhainen iskeemisen sydänsairauden diagnoosi ja siihen liittyvä sydäntä suojaava lääkitys voisivat vähentää säähän liittyviä SÄK:a.

Le ventricule droit (VD) possède une embryogénèse, une géométrie et despropriétés biomécaniques différentes du ventricule gauche (VG). L’infundibulum pulmonaire(RVOT) est une origine fréquente d’arythmies dans le VD sain ou pathologique. La tétralogiede Fallot (TOF) est la cardiopathie congénitale cyanogène la plus fréquente et est associée àune dysfonction du VD. Si la correction chirurgicale a augmenté l’espérance de vie despatients TOF, à l’âge adulte les séquelles chirurgicales du VD et RVOT conduisent souvent àune insuffisance cardiaque, des arythmies voire la mort subite cardiaque. Les objectifs decette thèse sont de : (i) définir les propriétés électrophysiologiques et structurelles du VDsain chez le cochon et (ii) caractériser le remodelage arythmogène des ventricules dans unmodèle porcin de réparation de TOF (rTOF). Nous avons démontré la présence d’unehétérogénéité de repolarisation et de conduction dans le VD sain en lien avec un profild’expression spécifique des canaux ioniques dans le RVOT sub-épicardique. Une approchehistologique a également permis de mettre en évidence une structure tissulaire spécifique auRVOT contribuant au ralentissement de l’activation de cette région. Les coeurs des cochonsrTOF témoignent d’un remodelage électrophysiologique et structurel pro-arythmique du VDcaractérisé par une dispersion de la repolarisation, et un ralentissement de la conductioncorrélé à un remodelage moléculaire et structurel. Nous décrivons également la présenced’un remodelage arythmogène distinct dans le VG rTOF sur le plan électrique et structurelsans modification des propriétés hémodynamiques. En conclusion, ces travaux révèlent laprésence de substrats arythmogènes du VD sain et un profond remodelage pro-arythmiquedans les ventricules rTOF. / The right ventricle (RV) has different embryologic history, geometry andbiomechanics properties compared to the left ventricle (LV). The right ventricular outflow tract(RVOT) is a common arrhythmia origin in the healthy or pathological RV. Tetralogy of Fallot(TOF) is the most frequent cyanotic congenital heart disease and is associated with RVdysfunction. Surgical correction has significantly increased patient’s life expectancy butsurgical lesions often lead to heart failure, arrhythmias even sudden cardiac death inadulthood. The aims of this work are to: (i) define RVOT electrophysiological and structuralproperties in the healthy pig and (ii) characterize a potential arrhythmogenic remodeling inboth ventricles in a porcine model mimicking repaired TOF (rTOF). We showed the presenceof repolarization and conduction heterogeneities in the healthy RV in relation to a specific ionchannel expression profile in the RVOT epicardium. Moreover, an histological approachhighlighted the presence of a specific tissue structure likely to contribute to the slowconduction observed in this region. A pro-arrhythmic electrophysiological and structuralremodeling was found in the RV of rTOF pigs. This remodeling was characterized by anincreased dispersion of repolarization and slower conduction properties which were linked toa molecular and structural remodeling. Interestingly, we also described a distinct electricaland structural arrhythmogenic remodeling in the rTOF LV in the absence of hemodynamicalteration. To conclude, this work revealed the presence of an arrhythmogenic substratewithin the healthy RV and a profound arrhythmogenic remodeling of both ventricles in rTOF.

Abstract “Early repolarization” (ER), consisting of J waves and ST-segment elevation in the standard 12-lead electrocardiogram (ECG), has been considered a benign finding for over 60 years until 2008 an over-presentation of ER ECG pattern in infero-lateral leads was described in patients with idiopathic ventricular fibrillation. The purpose of this thesis was to assess the prevalence and prognostic significance, and to characterize the clinical features of this ECG pattern primarily in the general population. This thesis investigated the electrocardiographic features of a total of 20,308 general population individuals, 565 athletes, 432 victims of sudden cardiac death and 532 survivors of an acute coronary event. The overall prevalence of infero-lateral ER ECG pattern in the general population samples was in range between 3.3 and 6.1 percent. ER seemed to have a heritable basis as siblings of individuals displaying the ER pattern had significantly increased odds for presenting this ECG pattern. Several strong associations between ER pattern and clinical factors were observed in all populations. The ER patterns with horizontal or descending ST-segments were associated with significantly increased arrhythmic mortality during a follow-up of 30±11 years, and high amplitude (>0.2mV) J waves in the inferior leads were associated with a high risk of arrhythmic death (multivariate adjusted hazard ratio 3.13 (95% confidence interval 1.55 to 6.32). The ER ECG pattern was also independently associated with sudden cardiac death during an acute coronary event, with an odds ratio of 2.02 (95% CI 1.04 to 3.61) for suffering sudden death. The ER patterns with rapidly ascending ST-segments, the dominant type of ER ECG in young, healthy individuals, were not associated with any adverse outcomes. A multicentre meta-analysis of genome wide association study of ER ECG pattern performed in a total of 14,633 individuals pointed to an associated locus in KCND3 (Kv4.3) gene, which encodes a subunit of the Ito channel, but the association did not reach genome-wide significance and could not be replicated in all study populations. In conclusion, the results of these studies demonstrated that the ER ECG pattern with horizontal or descending ST-segments, especially in the inferior leads, is associated with an increased risk of sudden arrhythmic death in the general population, and that individuals carrying this ECG pattern are at increased risk of suffering fatal arrhythmia during an acute coronary event. The ER pattern with rapidly ascending ST-segments is common in young healthy athletes and is not associated with any increased risk of fatal events. Although the ER ECG pattern increases the relative risk of arrhythmic events, the absolute risk in an individual is low and therefore this ECG pattern should not be interpreted as a high-risk marker of mortality. The genetic background of this ECG pattern remains to be clarified. / Tiivistelmä Normaalissa 12-kytkentäisessä sydänfilmissä (EKG) J-aallosta ja ST-segmentin noususta koostuvaa varhaista repolarisaatiota (ER) pidettiin yli 60 vuotta hyvänlaatuisena muutoksena, kunnes vuonna 2008 ER:n esiintyminen alaseinä-lateraalikytkennöissä liitettiin idiopaattiseen kammiovärinään. Tämän väitöstutkimuksen tarkoitus oli selvittää EKG muutoksen esiintyvyys ja ennustearvo normaaliväestössä, sekä selvittää sen kliinisiä erityispiirteitä. Väitöstutkimusta varten tutkittiin 20,308 normaaliväestön henkilöä, 565 urheilijaa, 432 äkillisesti (sydänperäisesti) menehtynyttä henkilöä ja 532 akuutista sepelvaltimotautikohtauksesta selviytynyttä potilasta. ER-EKG:n kokonaisesiintyvyys alaseinä-lateraalikytkennöissä normaaliväestön otoksissa vaihteli 3.3 % ja 6.1 % välillä. ER-EKG:n esiintyessä merkittävästi muita useammin sisaruksilla ER-EKG vaikutti periytyvältä muutokselta, ja lisäksi kaikissa otoksissa ER-EKG liittyi useisiin muihin tunnettuihin kliinisiin muuttujiin. ER-EKG, ts. J-aallot, joita seurasivat horisontaalinen tai laskeva ST-segmentti, liittyivät merkittävästi lisääntyneeseen rytmihäiriökuolleisuuteen pitkän seuranta-ajan (30±11 vuotta) aikana, ja korkea-amplitudiset (>0.2mV) J-aallot alaseinäkytkennöissä liittyivät korkeaan riskiin kuolla äkillisesti rytmihäiriöön (monimuuttuja-vakioitu riskisuhde 3.13, 95 % luottamusväli 1.55–6.32). ER-EKG lisäsi lisäksi itsenäisesti sydänperäisen äkkikuoleman riskiä akuutin sepelvaltimotautikohtauksen aikana (vetosuhde 2.02, 95 % luottamusväli 1.04–3.61). Etenkin nuorilla ja terveillä urheilijoilla esiintynyt EKG tyyppi, J-aallot ST-segmentin nousujen yhteydessä, ei liittynyt huonoon ennusteeseen. Monikeskusmeta-analyysi perimänlaajuisista assosiaatiotutkimuksista (GWAS) 14,633 henkilöllä antoi viitteitä geenimuutoksesta KCND3, joka koodittaa osaa Ito kanavasta, mutta löydöstä ei kyetty toistamaan kaikissa tutkituissa aineistoissa. Väitöstutkimuksen osatöiden perusteella ER-EKG muutos ilman ST-segmentin nousua, erityisesti alaseinäkytkennöissä esiintyessään, liittyy normaaliväestössä lisääntyneeseen riskiin sydänperäiselle rytmihäiriökuolemalle, ja että henkilöillä, joilla muutos esiintyy, on lisääntynyt riski menehtyä äkillisesti sepelvaltimotautikohtauksen aikana. ER-EKG ST-segmentin nousuihin liittyen on yleinen löydös nuorilla terveillä urheilijoilla ja se ei näytä liittyvän lisääntyneeseen riskiin rytmihöiriöille. Vaikka ER-EKG lisääkin suhteellista riskiä rytmihäiriöille ja ennenaikaiselle kuolemalle väestötasolla, absoluuttinen riski on pieni, eikä muutosta tulisi luokitella suureksi riskitekijäksi. Löydöksen geneettinen tausta on vielä avoin kysymys.

The Cardiovascular diseases may evocated the high percentual risk of sudden cardiac death in whole world. In several western countries is the number of death higher then number of cancer death. In this time is used a lot of methods for prediction of sudden cardiac death with focus on ECG T-wave alternance. The aim of the theses was to do stronger relation and cooperation with Internal Cardiac Clinic of Faculty Hospital Brno Bohunice on the risk analysis of sudden cardiac death. Secondly, we met the methods used for detection and quantification of simulated TWA. Last but not least was necessary to find TWA detection methods improvement and process the data on real signals obtained from Faculty Hospital Brno Bohunice. First part of the Thesis is focused on summary of pathologic artifacts in ECG signal, which are important for sudden cardiac risk stratification. There are described further known detection and quantification methods for TWA analysis. An interesting part for clinical practice is analysis of TWA trend in time and looking for the best method, which is able to catch and track the short TWA trend changes. Second part describes the new methods improvements, which were tested with interesting outputs. Further, there was developed method for TWA presence statement probability evaluation.

To evaluate whether cervical spinal neurons can influence cardiac indices and myocyte viability in the acutely ischemic heart, the hearts of anesthetized rabbits subjected to 30. min of LAD coronary arterial occlusion (CAO) were studied 3. h after reperfusion. Control animals were compared to those exposed to pre-emptive high cervical cord stimulation (SCS; the dorsal aspect of the C1-C2 spinal cord was stimulated electrically at 50. Hz; 0.2. ms; 90% of motor threshold, starting 15. min prior to and continuing throughout CAO). Four groups of animals were so tested: 1) neuroaxis intact; 2) prior cervical vagotomy; 3) prior transection of the dorsal spinal columns at C6; and 4) following pharmacological treatment [muscarinic (atropine) or adrenergic (atenolol, prazosin or yohimbine) receptor blockade]. Infarct size (IS) was measured by tetrazolium, expressed as percentage of risk zone. C1-C2 SCS reduced acute ischemia induced IS by 43%, without changing the incidence of sudden cardiac death (SCD). While SCS-induced reduction in IS was unaffected by vagotomy, it was no longer evident following transection of C6 dorsal columns or atropinization. Beta-adrenoceptor blockade eliminated ischemia induced SCD, while alpha-receptor blockade doubled its incidence. During SCS, myocardial ischemia induced SCD was eliminated following vagotomy while remaining unaffected by atropinization. These data indicate that, in contrast to thoracic spinal neurons, i) cranial cervical spinal neurons affect both adrenergic and cholinergic motor outflows to the heart such that ii) their activation modifies ventricular infarct size and lethal arrhythmogenesis.

京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(医学) / 甲第19606号 / 医博第4113号 / 新制||医||1015(附属図書館) / 32642 / 京都大学大学院医学研究科医学専攻 / (主査)教授 小池 薫, 教授 YOUSSEFIAN Shohab, 教授 川村 孝 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Medical Science / Kyoto University / DFAM

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.