The effect of heat stress, dehydration and exercise on global left ventricular function and mechanics in healthy humans
Year: 2010
Type: dissertation
Abstract: This thesis examined the effect of heat stress, dehydration and exercise on global left ventricular (LV) function and LV twist, untwisting and strain (LV mechanics) in healthy individuals.The primary aim was to identify whether the different haemodynamics induced by heat stress, dehydration and exercise would be associated with alterations in systolic and diastolic LV mechanics as assessed by two-dimensional speckle tracking echocardiography.Study one showed that enhanced systolic and diastolic LV mechanics during progressively increasing heat stress at rest likely compensate in part for a lower venous return, resulting in a maintained stroke volume (SV).In contrast, heat stress during knee-extensor exercise did not significantly increase LV twist, suggesting that exercise attenuates the increase in LV mechanics seen during passive heat stress.Study two revealed that dehydration enhances systolic LV mechanics whilst diastolic mechanics remain unaltered at rest, despite pronounced reductions in preload.The maintenance of systolic and diastolic LV mechanics with dehydration during knee-extensor exercise further suggests that the large decline in SV with dehydration and hyperthermia is caused by peripheral cardiovascular factors and not impaired LV mechanics.During both, heat stress and dehydration, enhanced systolic mechanics were achieved solely by increases in basal rotation.In contrast, the third study demonstrated that when individuals are normothermic and euhydrated, systolic and diastolic basal and apical mechanics increase significantly during incremental exercise to approximately 50% peak power.The subsequent plateau suggests that LV mechanics reach their peak at sub-maximal exercise intensities.Together, the present findings emphasise the importance of acute adjustments in both, basal and apical LV mechanics, during periods of increased cardiovascular demand.V Cette thèse n´aurait pas pu être menée à terme sans le soutien de toutes les personnes qui y ont participé directement et sans le support de mes amis.D´abord, je souhaite remercier vivement mes deux directeurs de thèse, Monsieur le professeur Rob Shave et Monsieur le professeur José González-Alonso.Ils m´ont, tous les deux, donné le soutien nécessaire pour me permettre de continuer à perfectionner mes connaissances et mes compétences.Rob, ton encouragement, ton engagement, ta patience, ta confiance en moi et ton respect à mon égard sont exemplaires.Je te remercie de m´avoir accordé des entretiens précieux et nombreux, y compris ceux sur les "tissus fibreux" et les ventricules (bien que j´essaie d´oublier les répercussions de certaines de ces discussions...!) et je me réjouis de notre coopération imminente.José, je te suis profondément reconnaissant pour ton soutien incessant et ton enthousiasme sans borne à partir duquel tu m´as fait partager tes connaissances, m´as aidé à interpréter les données et m´as expliqué le "processus scientifique".Ta passion pour la physiologie est fascinante, et je veux persister à perfectionner mes connaissances dans ce domaine.Je voudrais tout particulièrement remercier: Dr. James Pearson pour sa collaboration lors de la préparation et de la réalisation des deux premières études en laboratoire et pour nos entretiens répétés sur l´importance des résultats; Dr. Emma Hart qui m´a initié avec beaucoup de patience à la pratique de l´échocardiographie; David Oxborough pour m´avoir transmis ses facultés exceptionnelles et ses connaissances; Stuart Goodall, Orlando Laitano, Dr. David Low, Dr. Bryan Taylor, Chris West, Kesho et les personnes citées ci-dessus pour m´avoir fait partager leurs connaissances, leurs conversations, leur café, leur bière, leurs rires et leur VI amitié.Je remercie aussi le professeur Ian Rivers pour son assistance très appréciée à la fin de mon doctorat ainsi que Julie Bradshaw, Gary Dear, Coral Hankins et Nalin Soni pour leur aide chaque fois qu´elle était nécessaire.Et pour finir, je veux exprimer mes remerciements les plus profonds à quelques amis et à ma famille; à Liz qui, dès le départ, m´a encouragé à faire ce doctorat et qui a été très patiente avec moi pendant toute cette périodesans toi je n´aurais pas atteint ce stade professionnel et personnel; à ma merveilleuse mère (Jacqueline), qui m´a apporté plus de soutien que je n´aurais jamais osé espérer; à mes grands-parents exceptionnels (Jean et Suzanne) qui m´ont enseigné la valeur de l´éducation; à mon père (Herbert) et mon beau-père (Werner); à mes vrais amisvous saurez vous reconnaître.Merci.VII Danksagung Die Fertigstellung dieser Doktorarbeit wäre nicht möglich gewesen ohne die Unterstützung von Menschen die entweder direkt zu dieser Arbeit beigetragen haben oder als Freunde für mich da waren.Zuerst möchte ich mich allerherzlichst bei meinen beiden Doktovätern Professor Rob Shave und Professor José González-Alonso bedanken.Beide haben mir die notwendige Unterstützung gegeben, die es mir ermöglicht hat, mein Wissen und meine Fähigkeiten stetig weiter zu entwickeln.Rob, deine Ermutigung, dein Engagement, deine Geduld, dein Glaube an mich und dein Respekt mir gegenueber sind beispielhaft.Ich danke Dir für die vielen unersetzlichen Gespräche einschließlich diejenigen über "fibrous-layers" und "kaninchen-ähnlichen" Ventrikeln (obwohl ich die Nachfolgen mancher dieser Diskussionen immer noch versuche zu verdrängen...!) und ich freue mich auf die bevorstehende Zusammenarbeit.José, ich danke Dir aufrichtig für deine fortlaufende Unterstützung und deinen ungebremsten Enthusiasmus, mit mir Dein Wissen zu teilen, bei der Interpretation von Daten behilflich zu sein sowie mir den "wissenschaftlichen Prozess" zu erklären.Deine Leidenschaft für Physiologie ist begeisternd und ich werde versuchen, mein Wissen auf diesem Gebiet fortlaufend zu verbessern.Ich möchte mich ebenfalls besonders bedanken bei: Dr. James Pearson für seinen Beitrag zu der Planung und Durchführung der ersten beiden Studien dieser Doktorarbeit und für die fortlaufenden Gespräche über die Bedeutung der Ergebnisse; Dr. Emma Hart,
Author: Eric J. Stöhr
Language: English
Subfield: Cardiology and Cardiovascular Medicine
Field: Medicine
Domain: Health Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W1668807268