Thermoregulatory influence on reliability of flow-mediated vasodilation (FMD) testing : FMD measurement at elevated skin temperature

Die Endothelfunktion als wichtiger Teil der Gefäßgesundheit kann durch die Messung der flussvermittelten Dilatation (flow-mediated dilation (FMD)) getestet werden. Bei diesem Verfahren wird eine lokale Hypoxie erzeugt und der Prä- und Postdurchmesser der zugehörigen Leitungsarterie gemessen (Baselinedurchmesser versus Spitzendurchmesser). Wenngleich die Testung laufend durch Leitlinien verbessert wird, scheint ein Aspekt jedoch noch weitestgehend unberücksichtigt: Die vasomotorische Aktivität der stromabwärtsgelegenen Gefäße stellt einen Schlüsselfaktor dar. Allerdings wird vor allem die Hautdurchblutung und damit der Durchmesser der kutanen Gefäße von Umweltfaktoren wie der Umgebungstemperatur erheblich beeinflusst. In der vorliegenden Arbeit wird daher untersucht, ob eine moderat erhöhte Hauttemperatur die Ergebnisse einer FMD-Messung der Brachialarterie verändert (lokale Hypoxie im Unterarm). Zehn Freiwillige (40% weiblich, 26.1 ± 4 Jahre) nahmen an zwei reaktiven Hyperämie-FMD-Messungen teil. Der erste FMD-Test erfolgte ohne thermischen Einfluss (individuelle FMD), bei der zweiten Messung wurde die Haut des Unterarms auf 35°C erwärmt (Wärme-FMD). Weder die relativen noch die absoluten FMD-Ergebnisse zeigten signifikante Unterschiede (FMD%: Individuell, 6,86 ± 2,32 % gegenüber Wärme, 6,45 ± 2,77 %; Baselinedurchmesser: Individuell, 0,40 ± 0,05 cm gegenüber Wärme, 0,41 ± 0,06 cm; Spitzendurchmesser: Individuell, 0,43 ± 0,05 cm gegenüber Wärme, 0,44 ± 0,05 cm). Es kann somit geschlussfolgert werden, dass eine moderate Erhöhung der Hauttemperatur keinen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse eines reaktiven Hyperämie-FMD-Tests hat. Darüber hinaus deuten die vorliegenden Daten darauf hin, dass die Hautdurchblutung allgemein eine untergeordnete Rolle im FMD-Mechanismus einnimmt, was jedoch weiter untersucht werden sollte.
The endothelial function, as one part of vascular health, is tested by the flow-mediated dilation (FMD) measurement. Here a local hypoxia is generated, and the diameter of the associated conduit artery is measured before and after (baseline diameter versus peak diameter). Efforts are made to constantly improve this testing. However, one part seems not yet to be investigated: The vasomotor activity of the downstream vascular bed is one key determinant for the test outcomes, but especially the skin perfusion and therefore its vessels diameter are influenced by environmental factors such as ambient temperature. The present work therefore examines whether a moderately elevated skin temperature alters the results of an FMD measurement of the brachial artery (BA) (local hypoxia in the forearm). Ten participants (40% female, 26.1 ± 4 years) took part in two reactive hyperaemia FMD measurements. The first FMD testing included no thermal influence (individual FMD), during the second one the skin of the forearm was heated to 35°C (heated FMD). Neither relative, nor absolute FMD results showed significant differences (FMD%: Individual, 6.86 ± 2.32 % versus Heated, 6.45 ± 2.77 %; Baseline diameter: Individual, 0.40 ± 0.05 cm versus Heated, 0.41 ± 0.06 cm; Peak diameter: Individual, 0.43 ± 0.05 cm versus Heated, 0.44 ± 0.05 cm). Therefore, it can be concluded that a moderate increase in skin temperature is not significantly influencing reactive hyperaemia FMD outcomes. Furthermore, the present data indicates an even minor role of skin perfusion in FMD, which should be part of further research.
Masterarbeit Universität Innsbruck 2023