Postural hemodynamic parameters in older persons have a seasonal dependency : A pilot study

Z Gerontol Geriatr. 2020 Mar;53(2):145-155. doi: 10.1007/s00391-019-01525-3.

Abstract

Aims: It is known that blood pressure regulation differs seasonally. It is unknown, however, how the cardiovascular system in patients with a stroke reacts to postural changes in different seasons. The aim was therefore to investigate how different temperatures in cold and warm seasons influence the reactions of haemodynamic mechanisms as well as heart rate variability during a sit-to-stand test in patients with stroke and a control group.

Methods: Hemodynamic responses were assessed in both groups during a sit-to-stand test (5 min sitting followed by 5 min standing) beat to beat within two different seasons. Systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP), mean blood pressure (MBP), heart rate (HR), stroke index (SI), cardiac index (CI) and heart rate variability (HRV) were continuously monitored.

Results: During the sitting baseline period delta values of DBP (+15.1 [Standard error (SE) 3.75] mmHg, p < 0.05) and MBP (+14.35 [SE 4.18] mmHg, p < 0.05) were significantly higher in colder months compared to warmer months whereas SI (-3.86 [SE 1.43] ml/beat/m2, p < 0.05) and CI (-0.4 [SE 0.11] l/min/m2, p < 0.05) were lower in colder months compared to warmer months in non-stroke participants. In patients with stroke during sitting, baseline period delta values of DBP (+19.92 [SE 8.03] mmHg, p < 0.05) and MBP (+19.29 [SE 8.6] mmHg, p < 0.05) were significantly higher in colder months compared to warmer months but SI (-5.43 [SE 1.96] ml/beat/m2, p < 0.05) was significantly lower in colder months compared to warmer months. After standing, there was a significant decrease in SBP in warmer months (-16.84 [SE 4.38] mmHg, p < 0.05) and a decrease in DBP in warmer months (-7.8 [SE 2.3] mmHg, p < 0.05) and colder months (-6.73 [SE 1.5] mmHg, p < 0.05) in non-stroke participants and a decrease in MBP in warmer months (-12.5 [SE 2.8] mmHg, p < 0.05) and colder months (-8.93 [SE 1.8] mmHg, p < 0.05) in non-stroke participants and in warmer months (-14.54 [SE 4.1] mmHg, p < 0.05) in patients with stroke.

Conclusion: Elderly with and without stroke respond to orthostatic stress with a greater drop in blood pressure in the warmer seasons.

Zusammenfassung: ZIELE: Bekanntermaßen ist die Blutdruckregulation saisonal unterschiedlich ausgeprägt. Unbekannt ist jedoch, wie das Herz-Kreislauf-System bei Patienten mit einem Schlaganfall auf posturale Veränderungen in unterschiedlichen Saisonen reagiert. Ziel war es daher zu untersuchen, wie unterschiedliche Temperaturen in kalten und warmen Saisonen die Reaktionen hämodynamischer Mechanismen sowie die Herzfrequenzvariabilität während eines Sit-to-stand-Tests bei Patienten mit Schlaganfall und einer Kontrollgruppe beeinflussen.

Methoden: Hämodynamische Reaktionen wurden in beiden Gruppen während eines Sit-to-stand-Tests (5 min Sitzen gefolgt von 5 min Stehen) beat to beat innerhalb zweier verschiedener Jahreszeiten untersucht. Der systolische Blutdruck (SBD), der diastolische Blutdruck (DBD), der Puls, der mittlere Blutdruck (MBD), Herzfrequenz (HF), der Schlagindex (SI), Herzindex (HI) sowie diverse Parameter der Herzfrequenzvariabilität (HFV) wurden gemessen.

Ergebnisse: Während der Ruhephase waren in der Kontrollgruppe DBD (+15,1 [Standardfehler (SE) 3,75] mmHg; p < 0,05) und MBD (+14,35 [SE 4,18] mmHg; p < 0,05) in kälteren Monaten signifikant höher als in wärmeren Monaten, und in kälteren Monaten waren SI (−3,86 [SE 1,43] ml/Schlag/m2; p < 0,05) und HI (−0,4 [SE 0,11] l/min/m2; p < 0,05) niedriger als in den wärmeren Jahreszeiten. Bei Patienten mit Schlaganfall waren während der Ruhephase die DBD-Werte (+19,92 [SE 8,03] mmHg; p < 0,05) und MBD-Werte (+19,29 [SE 8,6] mmHg; p < 0,05) signifikant höher als in den wärmeren Monaten und die SI-Werte (−5,43 [SE 1,96] ml/Schlag/m2; p < 0,05) im Vergleich zu den wärmeren Monaten in den kälteren Jahreszeiten signifikant erniedrigt. Nach dem Stehen gab es in der Kontrollgruppe einen signifikanten Rückgang des SBD in wärmeren Monaten (−16,84 [SE 4,88] mmHg; p < 0,05), einhergehend mit einem Rückgang des DBD sowohl in den wärmeren (−7,8 [SE 2,30] mmHg; p < 0,05) als auch den kälteren Monaten (−6,73 [SE 1,5] mmHg; p < 0,05). Auch konnte eine Abnahme des MBD in den warmen (−12,5 [SE 2,8] mmHg; p < 0,05) und kälteren Monaten (−8,93 [SE 1,8] mmHg; p < 0,05) sowohl in der Kontrollgruppe als auch in der Gruppe der Patienten mit Schlaganfall in den wärmeren Monaten (−14,54 [SE 4,1] mmHg; p < 0,05) beobachtet werden.

Schlussfolgerung: Ältere Personen mit und ohne Schlaganfall reagieren auf orthostatische Belastung mit einem stärkeren Blutdruckabfall in den wärmeren Jahreszeiten.

Keywords: Cardiovascular diseases; Hemodynamic changes; Meteorological changes; Orthostatic intolerance; Postural blood pressure variability.

Publication types

  • Observational Study

MeSH terms

  • Aged
  • Aged, 80 and over
  • Blood Pressure / physiology*
  • Case-Control Studies
  • Heart Rate / physiology*
  • Hemodynamics / physiology*
  • Humans
  • Orthostatic Intolerance*
  • Pilot Projects
  • Prospective Studies
  • Seasons
  • Stroke
  • Tachycardia
  • Weather