Alterations to cardiovascular function from sauna bathing, and exercise and sauna in populations with cardiovascular risk factors

Abstract

A large population of the world leads relatively sedentary lifestyles, and is not physically active enough to achieve the health benefits of exercise. Although exercise has been well-established as a modulator of cardiovascular health, comparatively less is known about the effects of heat therapies such as Finnish sauna bathing on cardiovascular function. Moreover, in spite of the purported benefits of sauna bathing for post-exercise recovery, long-term adaptations to regular post-exercise sauna bathing have yet to be fully elucidated. The aim of the thesis was thus to examine both the acute and long-term effects of sauna bathing on cardiovascular function in populations with cardiovascular risk. In particular, the cardiovascular adaptations from a combination of regular exercise and sauna bathing. The present dissertation consisted of four studies. (I) Acute hemodynamic responses from 30 minutes of sauna bathing were assessed using a non-randomized trial (n = 102). (II) Similar hemodynamic markers were examined before and after a single 30-minute session (n = 77) of exercise followed by sauna bathing (EXS). (III) The effects of sauna bathing and EXS on markers of cardiovascular function were compared using a crossover trial (n = 72) where the participants underwent sauna bathing and EXS on separate days. (IV) Finally, the cardiovascular adaptations to EXS were compared to regular exercise (EXE) using an 8-week multi-arm randomized controlled trial (n = 47). (I) 30 minutes of sauna bathing led to improved arterial compliance and blood pressures acutely. (II) Similar effects in blood pressures were found in EXS, although there were no significant changes to arterial compliance. (III) Sauna bathing alone led to greater acute responses in hemodynamic markers compared to EXS. However, the effects from EXS were still present after 30-minutes of recovery. (IV) Systolic blood pressure, cardiorespiratory fitness, and total cholesterol levels were significantly improved after 8 weeks of EXS compared to EXE. The findings of the present dissertation study suggests that the addition of regular 15-minute sauna bathing post-exercise augments the beneficial cardiovascular adaptations elicited via regular exercise, in populations with cardiovascular risk factors. This is indicative of the complementary effects of regular sauna bathing to exercise and highlights the synergistic potential that ought to be explored further. This dissertation demonstrates that sauna bathing is able to effectively improve key health markers both acutely, and in the long-term when used regularly with exercise.

Passiivinen elämäntapa on yleistynyt maailmassa. Suuri osa ihmisistä ei ole riittävän aktiivisia saavuttaakseen liikunnan terveyshyötyjä. Liikunta on vakiinnuttanut asemansa sydän- ja verisuoniterveyden edistäjänä, mutta koko kehon lämpöhoitojen, kuten tyypillisen suomalaisen saunan, vaikutuksista tiedetään hyvin vähän. Aiemmissa tutkimuksissa saunomisen on todettu vai-kuttavan positiivisesti fyysisestä rasituksesta palautumiseen, mutta pitkäaikaisen säännöllisen harjoittelun jälkeisen saunomisen vaikutusta terveyteen ei ole riittävästi tutkittu. Väitöskirja koostuu neljästä osatutkimuksesta, joiden tavoit-teena oli selvittää saunomisen välittömät ja pitkäaikaiset vaikutukset toimintoihin, keskittyen erityisesti säännöllisen liikunnan ja saunomisen yhdistelmän aiheuttamiin vaikutuksiin sydän- ja verenkiertoelimistöön. (I) Akuutit hemodynaamiset vasteet 30 minuutin saunomisen jälkeen arvioitiin käyttämällä ei-satunnaistettua koetta (n=102). (II) Tutkimuksessa selvitettiin samanlaisia he-modynaamisia markkereita, sekä ennen että 30 minuutin pituisen saunomisen jälkeen, sekä yhdistettynä harjoittelusta palautuminen saunomiseen (EXS) (n=77). (III) Saunan ja EXS:n vaikutuksia harjoitukseen verrattiin cross-over asetelmassa (n=72), jossa osallistujat saunoivat ja EXS eri päivinä. (IV). Lopuksi kardiovaskulaarisia muutoksia EXS:ään verrattiin säännölliseen harjoitteluun (EXE) käyttämällä 8 viikon monihaaraista satunnaistettua ja kontrolloitua tutkimusta (n=47). (I) 30 minuutin saunominen paransi valtimoiden toimintaa se-kä verenpainetta akuutisti. (II) Samanlaisia vaikutuksia verenpaineessa havaittiin EXS:ssä, vaikka valtimoiden joustavuudessa ei tapahtunut merkittäviä muutoksia. (III) Pelkkä saunominen johti suurempiin akuutteihin vasteisiin hemodynaamisissa markkereissa verrattuna EXS:ään. EXS:n vaikutukset olivat kuitenkin edelleen olemassa 30 minuutin palautumisen jälkeen. (IV) Systolinen verenpaine, kardiorespiratorinen kunto ja kolesteroliarvot paranivat merkittävästi 8 viikon EXS:n jälkeen verrattuna EXE:hen. Tämän väitöstutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että säännöllisen 15 minuutin saunomisen lisääminen harjoituksen jälkeen lisää säännöllisen liikunnan hyödyllisiä kardiovaskulaarisia sopeutumisia henkilöillä, joilla on kardiovaskulaarisia riskitekijöitä. Tämä on osoitus säännöllisen saunomisen ja harjoittelun täydentävistä vaikutuksista ja korostaa niiden yhteistä vaikutusta, mitä pitäisi tutkia edelleen.