内皮细胞对应激源的反应：衰老和糖尿病的影响

凯蒂·麦克莱伦

哲学博士，康复科学研究生课程

洛马琳达大学，2008年6月

Jerrold Petrofsky博士，主席

初步研究表明，在老年人和糖尿病患者中，内皮细胞对局部热、切应力和全身热等单一应激源的反应存在一定的损伤。皮肤血流对局部热量的反应是内皮细胞应对压力能力的一个指标。此外，皮下脂肪较厚和皮肤水分等因素可能会损害皮肤散热的能力。对于老年人和糖尿病患者，这种内皮功能障碍可能会导致对多种压力源的反应更加减弱。然而，还没有研究探讨多个应激源对同一人群内皮细胞反应的影响。因此，本研究的目的是在先前研究的基础上，同时研究多个应力源，包括散热、局部压力、整体热量和局部热量。在这些研究中，老年非糖尿病受试者（平均年龄64.2±14.0岁，n=15）、糖尿病受试者（平均年龄62±5.9岁，平均病程13.2±9.1岁，n=15）和年轻非糖尿病受试者（平均年龄25.7±2.9岁，n=15）参与了研究。受试者暴露在16℃、24℃和32℃三种温度的全球热量下。第一项研究考察了设定热量负荷的全球热量和局部热量对皮肤散热能力的影响。结果表明，内皮细胞无法应对老年人和XII糖尿病患者的多种应激源。在这项研究中，接下来的两项研究旨在观察多个应激源对内皮细胞反应的影响。首先，研究了局部热与全球热的相互作用和影响。我们发现老年人和糖尿病患者的内皮细胞在复合压力作用下的反应达到了一个平台。其次，通过对皮肤施加不同的压力和测量压力诱导的血管舒张（PIV）来检测另一种内皮应激源剪切应力的影响。结果显示，在全球所有温度下，糖尿病患者的PIV反应都降低，表明他们对压力和全球热应激都没有反应。

因此，内皮功能障碍，如常见于老年人和糖尿病患者，抑制内皮细胞对多种内皮应激源的反应。在临床环境中，必须采取额外的预防措施，对有内皮功能障碍或有内皮功能障碍风险的患者进行任何类型的热疗或压迫疗法。

第一章

介绍

来自该实验室的证据表明，当通过设定的热量负荷（例如热量核心）将局部热量施加于皮肤时，老年人和糖尿病患者的血流反应减弱，并有能力从皮肤散热（Petrofsky等人。2006年）。皮肤中的热量散失是通过向周围组织的对流传热和血液流动的增加来实现的（Pennes 1948）。当局部热敷皮肤时，皮肤血流量增加是双相的（Charkodian 2003，Kellogg 2006）。血流量的最初增加涉及一种轴突-纳克森反射机制，其中肾上腺素能血管收缩系统释放血管收缩张力（Pergola等人。1993年，Minson等人。2001）然而，皮肤内皮细胞的二次持续增加是由内皮细胞一氧化氮释放增加所介导的（MiSon等）。2001年，Kellogg等人。1995年）。老年人和糖尿病患者通常有内皮功能障碍（Petrofsky等人。2008年，Schalkwijk和Stehouwer，2005年）。这可能导致他们对内皮应激源的反应减弱或消失。

先前的热耗散研究是在热中性全球温度下进行的。研究表明，在不同的全球温度下，内皮细胞功能受损（Ho等人。1997年，Sagawa等人。1988年）。全球温度变化是血管内皮细胞的应激源（McLellan等人。2008年）。当有或没有糖尿病的老年人暴露在温暖的全球温度下时，四肢的皮肤血流量明显低于年轻、健康的人（Ho等人。1997年，Sagawa等人。1988年）。在先前的一篇文章中，由于有多种压力源，糖尿病患者的自主神经系统无法应对（Petrofsky等人。2006年）。这些因素一起可以解释皮肤血液流动对整体或局部热量的反应降低，如皮肤温度升高和皮肤血液流动减少所示。

传统上，皮肤温度可以通过Pennes模型来预测，这有助于