Abstract Physical activity with regular physical exercise (PE) has long been advocated because it lowers morbidity and mortality. However, there have been concerns about a transiently increased risk of adverse cardiac events such as sudden cardiac death (SCD) during PE. Our aim was to identify risk factors related to SCD during PE and clarify the effect of PE on cardiovascular well-being in the general population. In study I we found out that male gender as well as coronary artery disease (CAD), cardiac hypertrophy and myocardial scarring as autopsy-findings were clearly more common among exercise-related SCD. Typical northern activities in skiing and snow shoveling were among the three most common types of PE alongside cycling. In study II we analyzed the previously recorded electrocardiograms (ECG) of victims of SCD. Fragmented QRS complex (fQRS) in anterior leads was a common finding among subjects who died during exercise, especially among subjects with a prior diagnosis of CAD. In study III, we collected retrospectively out-of-hospital sudden cardiac arrest (SCA) data in Northern Ostrobothnia between the years 2007 and 2012. The subjects who suffered SCA in relation to PE were younger and previously healthier, and they had more often a shockable rhythm as the initial rhythm. There was a markedly better prognosis for hospital discharge when SCA occurred during PE. In study IV, we noticed a decrease in cardiac mortality in subjects who were physically active or became active during follow-up in a population of 1,746 stable CAD patients. A similar effect could be seen affecting SCD mortality. No increase in cardiac mortality could be seen among those with the highest levels of habitual PE. In conclusion, ischemic heart disease and male gender, especially when fQRS is present in anterior leads, are characteristics related to exercise-related SCD. On the other hand, when SCA takes place during PE, the prognosis is markedly better compared to SCA occurring at rest. An active lifestyle is also linked to decreased cardiac mortality. / Tiivistelmä Säännöllinen aktiivinen elämäntapa on yhteydessä pienempään fyysisten ja psyykkisten sairauksien riskiin. Tutkimuksissa on kuitenkin havaittu raskaampaan liikuntaan liittyvä väliaikaisesti lisääntynyt akuutin sydäntapahtuman, kuten äkkikuoleman, riski. Väitöskirjatutkimuksessa tutkitaan rasitukseen liittyvän sydänperäisen äkkikuoleman erityispiirteitä ja fyysisen aktiivisuuden merkitystä hyvinvoinnille. Ensimmäisessä osajulkaisussa havaittiin, että rasitukseen liittyvissä kuolemissa oli ruumiinavauslöydöksenä merkittävästi enemmän sepelvaltimotautia, sydänlihaksen arpeutumista ja sydänlihaksen liikakasvua verrattuna äkkikuolemiin levossa. Miessukupuoli oli selkeästi yliedustettuna rasituspopulaatiossa, sillä peräti 94 % oli miehiä. Yleisimmät rasitusmuodot olivat hiihto, pyöräily ja lumenluonti. Toisessa osatutkimuksessa tutkittiin edeltävien EKG-muutosten yhteyttä rasitusperäisiin äkkikuolemiin. Havaitsimme, että QRS-kompleksin pirstoutuminen etuseinäkytkennöissä oli selkeästi yleisempi löydös rasitusryhmässä. Tämä löydös oli erityisen merkittävä sepelvaltimotautipotilailla. Kolmas julkaisu sisältää tiedot sairaalan ulkopuolisista sydänpysähdyksistä Pohjois-Pohjanmaalla vuosina 2007–2012. Tässä aineistossa havaitsimme, että rasitukseen liittyvän sydänpysähdyksen alkurytmi oli useammin defibrilloitava, potilaat olivat nuorempia ja terveempiä, ja maallikkoelvytys aloitettiin useammin. Rasituksessa elottomaksi menneillä oli suhteellisen hyvä selviämisennuste. Neljännessä tutkimuksessa havaitsimme selkeästi paremman ennusteen niillä stabiilia sepelvaltimotautia sairastaneilla, jotka olivat liikunnallisesti aktiivisia. Sydänperäinen kuolleisuus oli pienempi myös niillä potilailla, jotka onnistuivat lisäämään liikunnallista aktiivisuuttaan. Samankaltainen tulos todettiin sydänperäisten äkkikuolemien osalta. Sepelvaltimotauti ja miessukupuoli ovat hyvin yleisiä löydöksiä, kun sydänperäinen äkkikuolema tapahtuu rasituksessa. Myös QRS-kompleksin pirstoutuminen etuseinäkytkennöissä liittyi rasitusperäisiin kuolemiin. Toisaalta potilaan ennuste selvitä on selkeästi parempi sydänpysähdyksen tapahtuessa rasituksessa. Osoitimme myös, että liikunnallinen aktiivisuus ja sen pienikin lisäys parantavat sepelvaltimotautipotilaiden ennustetta.

Abstract Despite advances in treatment of cardiovascular diseases, coronary heart disease (CHD) remains the most common cause of death in the Western countries; and its first manifestation is often sudden cardiac death (SCD). The development of CHD is a lifelong process, the pace of which is governed by the burden of several risk factors. The purpose of this study was to investigate the association of levels of cardiorespiratory fitness (CRF), exercise-induced myocardial ischemia and physical activity with the risk of CHD-related death, including SCD events among men with different risk factor profiles. This study is based on the population of the Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study, which recruited a sample of 2682 men aged 42–60 years. Their CRF was assessed with a maximal exercise test using respiratory gas analysis. Exercise-induced ST segment depression was defined as a ≥1 mm ST segment depression on the electrocardiogram. Anthropometric measurements, blood sample analyzes and questionnaires regarding leisure-time physical activity (LTPA) and smoking were performed at baseline. Men with both low CRF and exercise-induced ST segment depression were at higher risk of death from CHD and SCD than men with high CRF without ST segment depressions. Men with low CRF and low LTPA were at higher risk of SCD than men with low CRF and high LTPA. The amount of LTPA did not alter the incidence on SCD among men with high CRF. These findings were adjusted for age, type 2 diabetes and CHD, smoking, alcohol consumption, body mass index, systolic blood pressure, serum low density lipoprotein cholesterol, and serum C-reactive protein level. These findings emphasize the importance of physical activity and treatment of other modifiable risk factors, especially among the men with low CRF. / Tiivistelmä Sydän- ja verisuonisairauksien ennaltaehkäisystä ja hoidon edistysaskeleista huolimatta sepelvaltimotauti on edelleen kehittyneiden maiden yleisin kuolinsyy, sydänperäisen äkkikuoleman ollessa usein taudin ensimmäinen ilmentymä. Sepelvaltimotaudin syntyminen on pitkäaikainen prosessi, jossa riskitekijät määrittävät suurelta osin taudin etenemisen nopeuden. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kliinisessä rasituskokeessa todetun aerobisen suorituskyvyn, sydänlihasiskemian sekä fyysisen aktiivisuuden yhteyttä sepelvaltimotautikuolemiin ja sydänperäisiin äkkikuolemiin eri sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijäyhdistelmien omaavien miesten keskuudessa. Tämä tutkimus perustuu Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study- aineistoon, johon kuuluu 2682 42–60 vuotiasta miestä. Tutkittavien aerobista suorituskykyä arvioitiin kliinisessä rasituskokeessa mittaamalla hapenkulutus suoraan hengityskaasuista. Sydänlihasiskemian merkkinä pidettiin rasituksen provosoimaa ≥1 mm ST-välin laskua tutkittavien EKG:ssa. Tutkittavilta kartoitettiin alussa antropometriset mittaukset, verikokeet sekä kyselylomakkeilla selvitettiin mm. vapaa-ajan liikunnan määrää ja tupakointia. Miehet, joilla todettiin huono suorituskyky sekä samanaikainen rasituksen aiheuttama sydänlihasiskemia olivat suuremmassa vaarassa menehtyä sepelvaltimotautiin ja sydänperäiseen äkkikuolemaan verrattuna miehiin, joilla todettiin hyvä suorituskyky eikä rasituksen aiheuttamaa sydänlihasiskemiaa. Miehet joilla todettiin huono suorituskyky, mutta harrastivat enemmän liikuntaa vapaa-ajalla, olivat pienemmässä vaarassa sydänperäiseen äkkikuolemaan kuin huonokuntoiset miehet, jotka harrastivat vähemmän liikuntaa vapaa-ajallaan. Vapaa-ajan liikunnan määrä ei muuttanut sydänperäisen äkkikuoleman esiintyvyyttä hyväkuntoisten miesten keskuudessa. Nämä tulokset vakioitiin iän, tyypin 2-diabeteksen, todetun sepelvaltimotaudin, tupakoinnin, alkoholin kulutuksen, painoindeksin, systolisen verenpaineen, seerumin LDL-kolesterolin ja C-reaktiivisen proteiinin suhteen. Nämä löydökset korostavat liikunnan harrastamisen tärkeyttä muiden riskitekijöiden hoidon ohessa, erityisesti lähtötasoltaan huonokuntoisilla miehillä.