《EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY》:The effect of repeated hot water immersion on microvascular function, glycaemic control and inflammation in White European and South Asian males
1 引言
动脉粥样硬化性心血管疾病是全球主要的死亡原因。与非西班牙裔白种人相比,南亚裔个体表现出更高的心血管疾病发病率和死亡率,其冠心病风险估计高出1.7至4倍。在英国,南亚裔个体患冠心病风险更高,且发病年龄更早。同样,南亚裔个体患2型糖尿病的风险是白种欧洲裔个体的三到五倍,并且表现出更高的炎症和氧化应激标志物水平。炎症和氧化应激通过减弱一氧化氮(Nitric Oxide, NO)的产生和生物利用度来促进内皮功能障碍,并通过损害胰岛素信号传导、葡萄糖摄取和β细胞功能来促成胰岛素抵抗。尽管在南亚裔男性和女性中,心血管代谢风险均相对高于白种欧洲裔,但在每个种族群体内,男性和女性的心血管疾病与2型糖尿病患病率均高于女性。男性这种疾病负担的增加归因于更大的内脏脂肪堆积和中心性肥胖,以及更高的胰岛素抵抗和更不利的脂质谱。
血管内皮功能是心血管疾病发病率和死亡率的预后因素,功能障碍常被认为是动脉粥样硬化发展的初始阶段。对诸如闭塞、血管扩张剂输注或局部加热等刺激的宏血管和微血管反应受损反映了内皮功能障碍,并可能为心血管疾病的种族差异提供线索。尽管有研究报道南亚裔个体相较于白种欧洲裔,表现出降低的流动介导的血管舒张和对乙酰胆碱的微血管反应受损,但也有研究报道这两个种族群体间的反应具有可比性。虽然直接比较白种欧洲裔和南亚裔人群血管功能的实验研究相对有限,但血糖控制和胰岛素抵抗的差异则有充分报道。例如,南亚裔个体具有更高的糖化血红蛋白水平,并且胰岛素抵抗是南亚裔个体(无论是否患有2型糖尿病)的常见特征。
热疗法涉及身体核心温度的被动升高,历史上曾被各种文化所使用。有证据表明热疗法与全因死亡率和心血管相关死亡率降低相关,并有可能延长健康寿命。热疗法作为一种健康促进干预措施受到关注,因为它对心血管反应具有积极作用,并且有实验证据表明其对2型糖尿病相关结局有益。具体而言,热疗法改善了宏血管和血压反应以及微血管功能。此外,葡萄糖代谢标志物,如空腹血糖和胰岛素以及糖化血红蛋白,已被热疗法降低,并且血糖控制和胰岛素敏感性的改善也有记录。重要的是,先前的研究表明,健康状况受损的个体可能会从热疗中获益更多。然而,关于热疗的研究绝大多数都包括白种欧洲裔个体,对其他非白种人种群体的比较或纳入有限。鉴于热疗法改善心血管疾病和2型糖尿病相关结局的潜力,以及南亚裔人群中这些慢性疾病的较高风险特征,将南亚裔个体纳入热疗研究既相关又必要。
迄今为止,尚无研究比较不同种族群体对热疗的慢性反应。因此,本研究旨在探讨重复热水浸泡对白种欧洲裔和南亚裔男性的微血管功能、血糖控制和炎症标志物的影响。假设南亚裔相较于白种欧洲裔具有更低的微血管功能和血糖控制,以及更高的炎症水平;尽管两个种族群体都将从热水浸泡中获益,但南亚裔男性将获得更大程度的改善。对于任何种族特异性的热疗反应,后续将探讨这些不同的效果是否与基线人群差异有关。
2 材料与方法
2.1 伦理批准
实验程序获得该机构伦理委员会批准,除未在数据库注册外,所有方面均符合《赫尔辛基宣言》(1964年),所有参与者均提供了书面知情同意书。
2.2 参与者
共招募了20名男性参与者,包括10名白种欧洲裔个体和10名南亚裔个体。种族群体根据参与者祖父母的出生地定义,这是生理学研究中先前使用过的方法。具体而言,所有四位祖父母要么是白人且出生在欧洲,要么出生在南亚(定义为阿富汗、孟加拉国、不丹、印度、马尔代夫、尼泊尔、巴基斯坦和斯里兰卡)。本研究仅纳入男性,以尽量减少与性别差异和激素环境相关的潜在生物学变异性,特别是因为这些影响的研究主要涉及白种欧洲裔女性。参与者自我报告为娱乐性活动者、非吸烟者、目前未服用处方药、无任何心血管、代谢或皮肤疾病。
2.3 实验设计
采用前-后研究设计,其中初次筛选访问包括参与者完成健康筛查问卷并提供书面知情同意书,此外还通过6分钟?strand–Rhyming次最大自行车测试(使用心率)估算体能水平。在第一次实验访问(Pre)期间,评估了微血管功能和血糖控制(本研究的主要结局指标)。在14天内,参与者完成了10次热水浸泡疗程,并在最后一次热水浸泡疗程后24-48小时内(Post)重新评估微血管功能和血糖控制。任何一天最多进行一次热水浸泡,参与者为了便利目的自行选择开始时间。Pre和Post实验访问的开始时间在08.00至09.00小时之间,禁食≥12小时。进行食物日记记录,参与者记录Pre前24小时消耗的食物和液体量,并被要求在Post实验期间复制此记录。参与者在Pre和Post实验访问前24小时戒除酒精、咖啡因、剧烈活动、高硝酸盐食物和抗菌漱口水,并被要求在整个热水浸泡干预期间维持惯常的体育活动和饮食。
2.4 实验前/后访问
在Pre和Post实验访问中,确认正常水合状态为尿比重≤1.020。此后,测量身高和体重,随后通过四点生物电阻抗测量体脂百分比。使用Du Bois和Du Bois公式计算体表面积。然后参与者在环境可控的实验室中开始10分钟的坐位休息。在此期间,使用单片胶带将四个无线温度计固定在胸部、三头肌、大腿和小腿,以计算平均皮肤温度。一旦仰卧,将血压袖带安装在右臂上,将闭塞袖带尽可能近地置于左臂上,并在左大脚趾根部放置袖带。在进行初始血压和心率测量后,通过单个光纤激光多普勒探头在集成加热器内开始测量左前臂和左大脚趾垫的通量(皮肤血流的指标)。使用部位测量和墨水标记相结合的方式,确保探针位置在各次访问中尽可能相似,避免放置在可见静脉上。激光多普勒通量以40Hz记录,每秒平均一次,通过线性插值和噪声滤波器移除运动伪影。在整个皮肤血流评估过程中,每5分钟从右臂动脉测量血压,以计算平均动脉压。将闭塞后反应性充血期间的前两次读数平均值作为静息收缩压、舒张压、平均动脉压和心率。通过将通量除以平均动脉压,将通量数据转换为皮肤血管电导。
2.5 闭塞后反应性充血
在热中性条件下评估皮肤闭塞后反应性充血,使用了先前使用的方案。简而言之,在整个闭塞后反应性充血过程中,使用集成加热器将局部皮肤温度恒定保持在33°C。经过10分钟的基线测量后,通过压力袖带控制器将闭塞袖带快速充气至220 mmHg,持续5分钟。此后,快速放气闭塞袖带,并再测量10分钟的皮肤闭塞后反应性充血反应。基线皮肤血管电导定义为闭塞前最后5分钟的平均皮肤血管电导,闭塞后反应性充血期间的峰值反应测量为闭塞释放后的最大皮肤血管电导。充血面积确定为闭塞释放和恢复到基线之间的皮肤血管电导曲线下面积,而闭塞后反应性充血指数通过将闭塞释放后第1分钟的皮肤血管电导曲线下面积除以充气前最后1分钟的曲线下面积来计算。
2.6 局部加热
闭塞后反应性充血完成后立即开始皮肤局部加热方案,在相似的周围环境中进行。在前11分钟内,在与闭塞后反应性充血相同的位置,局部皮肤温度固定在33°C。此后,探针温度以0.1°C/s的速度增加到42°C并保持21分30秒,然后以相同的速率增加到44°C持续10分20秒。为了计算42°C和44°C局部加热平台期,在每个温度的加热最后5分钟内平均皮肤血管电导。尽管42°C是量化皮肤血管电导平台期常用的局部加热温度,但一些参与者的皮肤血管电导值在平台期可能仍在增加,尽管类似的加热持续时间已被用于达到平台期。虽然先前的研究报道了使用单纤维测量探针测量局部加热期间皮肤血管电导测量的中低重复性,归因于皮肤微循环的解剖学变异性,但光滑皮肤的重复性高于非光滑皮肤部位,此外将原始通量值转换为皮肤血管电导时重复性更高。
2.7 静脉血采样和口服葡萄糖耐量试验
局部加热完成后,进行口服葡萄糖耐量试验,参与者在整个过程中保持坐姿。首先,从肘前静脉采集静脉血样到6 mL肝素锂管中,随后采集500 μL毛细血管血样。此后,参与者在5分钟内饮用溶解在300 mL水中的75克葡萄糖。在整个120分钟口服葡萄糖耐量试验中,在摄入后的15、30、45、60、90和120分钟收集毛细血管血样。虽然静脉血浆葡萄糖被推荐用于2型糖尿病的临床诊断,但毛细血管采样常用于即时检测,空腹和餐后毛细血管血糖已显示出与静脉值和动脉值的良好相关性。
2.8 热水浸泡
在第一次热水浸泡期间,参与者首先完成10分钟的坐位休息,在此期间重复测量血压和心率。此后,使用30厘米视觉模拟量表报告热舒适感和热感觉,其中30对应于“非常舒适”和“非常热”,0对应于“非常不舒适”和“非常冷”。将温度计自插入肛门括约肌约12厘米处,并连接到数据记录器以记录直肠温度。使用与Pre和Post试验相同的方法,在整个热水浸泡过程中记录平均皮肤温度和直肠温度。
此后,参与者进入水温为39.0°C ± 0.2°C的水浴,坐半仰卧位浸泡至锁骨,同时持续循环水以保持均匀温度。浸泡30分钟后,参与者坐直,用毛巾擦干腰部以上,然后在肚脐高度再浸泡30分钟,手臂保持与心脏水平。在整个浸泡过程中每15分钟测量热舒适感和热感觉,而在浸泡的第30、45和60分钟从右臂动脉测量血压。为了比较整个干预过程中的急性反应,在最后一次热水浸泡期间重复此过程。
2.9 血液分析
首先,在所有指定的收集时间点直接分析20 μL毛细血管全血中的葡萄糖浓度。剩余的静脉和毛细血管血立即在3500g下离心10分钟,所得血浆储存在-80°C直至批次分析。使用市售ELISA试剂盒测量毛细血管血浆胰岛素浓度,同样测量静脉空腹白细胞介素-6和白细胞介素-10。通过重复分析确定胰岛素、白细胞介素-6和白细胞介素-10的板内变异系数,所有来自同一参与者的样本以及相同数量的白种欧洲裔和南亚裔参与者在同一微孔板上进行分析。
使用梯形法则计算毛细血管全血葡萄糖和血浆胰岛素的总增量曲线下面积,以时间点0(空腹)为基线,此外还包括早期增量曲线下面积、晚期增量曲线下面积、整个口服葡萄糖耐量试验期间的平均值和峰值,Matsuda指数用作全身胰岛素敏感性的代理指标。通过臭氧化学发光法测定静脉血浆亚硝酸盐浓度。
2.10 统计分析
在G*Power中进行先验功效计算,以确定观察种族(两个水平)和热水浸泡(两个水平)之间显著交互作用所需的参与者数量。效应量来自研究微血管功能和血糖控制的热疗研究。使用较小的效应量,功效为0.8,重复测量之间的相关性为0.5,非球形校正为1.0,α为0.05,得出总样本量为20名参与者,即每个种族群体10名,采用重复测量设计。
所有统计分析使用SPSS完成。使用Shapiro–Wilk检验评估所有数据的正态性,当检测到非正态性时进行对数变换。对白细胞介素-6、白细胞介素-10和白细胞介素-6:白细胞介素-10比值数据进行对数变换。使用单因素方差分析比较种族间的体格测量和估计的体能水平。使用双向混合模型方差分析评估热水浸泡对微血管反应、血糖控制结局、血浆亚硝酸盐、白细胞介素-6和白细胞介素-10在种族群体之间影响的效果,其中种族为组间因素,热水浸泡为组内因素,包括种族×热水浸泡交互作用。为了研究整个口服葡萄糖耐量试验期间的葡萄糖浓度和胰岛素浓度反应,使用三向混合模型方差分析,包括种族、热水浸泡和时间。为了确定浸泡期间体温调节、心血管和知觉反应的差异,进行了三向混合模型方差分析,包含种族、热水浸泡疗程和时间。当观察到显著效应时,使用未经调整的事后配对比较检查种族群体内的差异。效应大小报告为偏η2。为了评估种族特异性反应是否由基线差异解释,进行了单因素协方差分析,其中热水浸泡前后结局指标的变化作为因变量,“前”值作为协变量,种族作为固定因素。所有分析的统计显著性阈值设定为P< 0.05。所有数据均以平均值 ± 标准差表示。
3 结果
3.1 参与者
参与者特征如表1所示。种族群体之间的唯一差异是白种欧洲裔的身高和体表面积更大。
3.2 闭塞后反应性充血
前臂和大脚趾基线皮肤血管电导未被热水浸泡改变,尽管南亚裔的前臂基线皮肤血管电导低于白种欧洲裔,但大脚趾基线皮肤血管电导相似。前臂和大脚趾峰值皮肤血管电导、皮肤血管电导曲线下面积和闭塞后反应性充血指数在整个热水浸泡干预中未发生变化。前臂闭塞后反应性充血指数在南亚裔中更高,且任何闭塞后反应性充血的结局指标均无种族×热水浸泡交互作用效应。
3.3 皮肤局部加热
前臂和大脚趾在42°C局部加热期间的皮肤血管电导在热水浸泡后相比热水浸泡前有所增加。这种改善也延伸至大脚趾在44°C局部加热期间,其在热水浸泡后升高,并且尽管不显著,但热水浸泡前后44°C局部加热前臂皮肤血管电导差异存在中等效应量。前臂和大脚趾皮肤血管电导在种族之间相似,且无种族×热水浸泡交互作用效应。
3.4 葡萄糖和胰岛素
对于毛细血管血液葡萄糖浓度,没有显著的热水浸泡主效应、种族主效应或种族×热水浸泡交互作用。然而,显著的“热水浸泡 × 种族 × 时间”交互作用表明,热水浸泡对整个口服葡萄糖耐量试验期间的葡萄糖反应在不同种族群体中的影响不同。具体而言,尽管南亚裔在热水浸泡前30分钟和在热水浸泡后60分钟葡萄糖浓度高于白种欧洲裔,但在南亚裔中,热水浸泡后口服葡萄糖耐量试验15分钟和30分钟的葡萄糖浓度相比热水浸泡前降低,而在白种欧洲裔中无显著差异。因此,葡萄糖0-30分钟增量曲线下面积在南亚裔中减少,但在白种欧洲裔中没有。
对于毛细血管血浆胰岛素浓度,有显著的种族主效应,南亚裔在整个口服葡萄糖耐量试验期间胰岛素浓度升高,但没有显著的热水浸泡主效应、热水浸泡×种族交互作用或热水浸泡×种族×时间交互作用。因此,南亚裔的平均血浆胰岛素浓度、峰值血浆胰岛素浓度、总增量曲线下面积、0-30分钟增量曲线下面积和30-120分钟增量曲线下面积均大于白种欧洲裔。然而,峰值血浆胰岛素浓度在南亚裔中热水浸泡后降低,而在白种欧洲裔中没有,并且尽管存在显著的种族×热水浸泡交互作用效应,但任何种族群体的胰岛素0-30分钟增量曲线下面积在热水浸泡前后均无差异。
在整个口服葡萄糖耐量试验期间,毛细血管葡萄糖浓度:胰岛素浓度比值在南亚裔中更大,并且全身胰岛素敏感性在南亚裔中更低,这些均未被热水浸泡改变,且无种族×热水浸泡交互作用。最后,对于出现显著种族×热水浸泡交互作用的变量,基线值并未导致不同种族群体对热水浸泡的反应不同,无论是葡萄糖0-30分钟增量曲线下面积还是峰值胰岛素。
3.5 炎症和亚硝酸盐反应
尽管血浆白细胞介素-6和白细胞介素-10在种族群体之间没有差异,但白细胞介素-6:白细胞介素-10比值在南亚裔中升高。炎症标志物未被热水浸泡改变,但白细胞介素-6:白细胞介素-10比值降低存在大的效应量。同样,血浆亚硝酸盐浓度没有种族差异,尽管热水浸泡后增加存在大的但不显著的效应量。
3.6 体温调节、心血管和知觉反应
热水浸泡期间,直肠温度增加了约0.9°C,在第一次和最后一次热水浸泡期间相似。唯一显著的热水浸泡主效应是平均皮肤温度,在最后一次热水浸泡期间低于第一次热水浸泡,并且存在显著的种族主效应,即南亚裔在热水浸泡期间的平均皮肤温度、收缩压和热感觉低于白种欧洲裔。然而,没有种族×热水浸泡交互作用效应,唯一显著的“热水浸泡 × 种族 × 时间”交互作用是热舒适感,在白种欧洲裔中,第60分钟的热舒适感在最后一次热水浸泡期间低于第一次热水浸泡,但在南亚裔中增加,导致此时白种欧洲裔和南亚裔之间存在显著差异。
4 讨论
这是第一项比较重复热水浸泡对白种欧洲裔和南亚裔个体微血管功能和血糖控制影响的研究。主要发现是重复热水浸泡以相似程度增加了白种欧洲裔和南亚裔对局部加热的微血管反应。相比之下,尽管口服葡萄糖耐量试验早期葡萄糖浓度仅在南亚裔中降低,但两个种族群体的胰岛素敏感性均未改变。这与我们部分假设一致,即热水浸泡会对白种欧洲裔和南亚裔的微血管功能和血糖控制产生有益影响,但这些改善在南亚裔中会增强。总之,这些结果表明热水浸泡可能具有改善与微血管功能和血糖控制相关的某些结局指标的潜力,特别是在表现出更高风险特征的南亚裔男性中,尽管如下所述,几个指标也没有变化。
与白种欧洲裔相比,南亚裔人群对各种刺激的血管反应受损已被观察到。这表明南亚裔表现出血管功能障碍,这被认为有助于增加心血管疾病风险和死亡率。在本研究中,皮肤前臂和大脚趾的闭塞后反应性充血红和局部加热反应在白种欧洲裔和南亚裔之间基本相似,唯一的差异是南亚裔的前臂基线皮肤血管电导较低,这导致前臂闭塞后反应性充血指数更高。然而,先前使用与本研究相同的微血管评估已证明白种欧洲裔和南亚裔之间相似的皮肤血管电导反应。尽管闭塞后反应性充血红未被热水浸泡影响,但前臂和大脚趾在42°C局部加热期间的皮肤血管电导,以及大脚趾在44°C局部加热期间的皮肤血管电导,在热水浸泡后均高于热水浸泡前,在两个种族群体中以相似程度增加。大脚趾皮肤血管电导在两个局部加热温度下均增加,而前臂皮肤血管电导仅在42°C增加,这可能与热水浸泡方案有关。具体而言,下肢在整个60分钟热水浸泡期间完全浸入,而上肢仅在最初的30分钟浸入,导致前臂部位接受的总浸泡时间是大脚趾的一半。重要的是,有人认为急性热暴露期间和之后表现出的反应是热疗引发慢性适应的基础。因此,鉴于热水浸泡方案能急性增加大脚趾对局部加热的反应,但不能增加前臂的反应,这也可能解释了测量位置之间的部位特异性差异。此外,尽管白种欧洲裔和南亚裔之间可能存在全人群心血管疾病风险和血管功能的差异,但类似的改善可能归因于种族群体之间对热水浸泡的急性反应相似。最后,尽管热疗具有降低血压的潜力,但静息血压在热水浸泡后没有变化。这与类似持续时间和更长期的热疗干预形成对比,尽管一些实验研究也报告了血压不变。这些不同的发现可能部分归因于热疗期间核心温度升高的幅度,因为本研究中观察到的0.9°C升高不如其他热疗干预明显。
热水浸泡带来的局部加热特异性改善可能归因于其与闭塞后反应性充血不同的潜在机制。在初始增加后,长时间局部加热期间的皮肤血流量达到平台期,并主要依赖于一氧化氮,而感觉神经和内皮源性超极化因子被认为参与了闭塞后反应性充血反应。有证据表明,慢性热水浸泡可以通过一氧化氮依赖性扩张改善微血管功能,而一氧化氮生物利用度的增加被认为有助于有益的血管适应。确实,急性热疗后观察到血浆亚硝酸盐浓度(一氧化氮合酶来源的一氧化氮的循环标志物)的短暂增加。在本研究中,静息血浆亚硝酸盐浓度不受慢性热水浸泡的影响,这得到了持续时间相似的热水浸泡干预研究的支持。鉴于本研究使用的特定热水浸泡方案不能急性增加血浆亚硝酸盐浓度,并且这种增加似乎与热疗期间经历的应激程度有关,这表明可能需要更长的持续时间或更高的温度的热水浸泡才能引发慢性升高。热水浸泡导致局部加热期间皮肤血管电导的增加也可以由系统性循环静脉血浆亚硝酸盐水平与局部皮肤一氧化氮生物利用度之间的差异,以及通过减少氧化应激增强内皮对一氧化氮的敏感性等替代机制来解释。然而,鉴于未使用微透析或离子电渗等技术,无法确定微血管功能改善的潜在机制途径。尽管如此,热水浸泡引发微血管功能改善的时间框架值得关注,因为证明热疗有益改善的研究使用了更长期的热疗方案,而短期热疗干预通常不影响微血管。然而,加热持续时间、温度、加热面积以及最终加热疗程与结局指标测量之间时间上的异质性,使得在比较不同干预措施的效应大小时面临挑战。
尽管微血管功能在种族群体之间有相似的效果,但葡萄糖0-30分钟增量曲线下面积,连同葡萄糖浓度(在15和30分钟)和峰值胰岛素浓度,在南亚裔中热水浸泡后降低,但在白种欧洲裔中没有。许多研究也发现了慢性热疗带来的代谢益处,例如改善胰岛素敏感性、降低糖化血红蛋白、降低空腹状态和葡萄糖负荷期间的葡萄糖浓度或胰岛素浓度,尽管血糖控制也可能保持不变。口服葡萄糖耐量试验期间葡萄糖浓度的降低,这导致葡萄糖0-30分钟增量曲线下面积和峰值胰岛素浓度降低,可能表明南亚裔内部的葡萄糖-胰岛素动力学发生了有利的转变。尽管这些代谢适应可能反映了胰岛素信号传导的改善或葡萄糖清除或摄取的增强,但应注意两个种族群体的整体胰岛素敏感性均未改变。此外,鉴于未使用高胰岛素-正葡萄糖钳夹技术(量化全身胰岛素敏感性的金标准方法),需要进一步研究以了解热疗介导有益代谢适应的因素。尽管如此,提出的潜在生理机制包括热休克蛋白的上调、血管内皮功能或骨骼肌血流的改善以及炎症状态的降低。尽管炎症被认为是导致血管和代谢功能障碍的因素,但微血管功能和血糖控制的改善独立于炎症谱的变化。类似的热水浸泡干预对炎症标志物也没有影响,尽管白细胞介素-6:白细胞介素-10比值的降低存在不显著但“大”的效应量。最后,有益的代谢适应也从14天内进行10次热水浸泡中获得,这是比先前所述的微血管功能改善更短的时间框架。引发微血管功能和血糖控制改善所需的最小每周热疗剂量值得研究,这对降低心血管代谢风险特征具有重要意义。
有证据表明,代谢健康受损的个体可能会从热疗中获得更高的益处。例如,相关分析表明,基线胰岛素浓度较高的参与者从热水浸泡中降低的幅度更大。在本研究中,南亚裔在整个口服葡萄糖耐量试验期间的葡萄糖浓度和胰岛素浓度更高,这与全人群数据一致,表明血糖控制受损有助于南亚裔人群2型糖尿病风险的升高。这种代谢功能障碍部分归因于较低的有氧体能水平、较高的体脂和更高的炎症水平。在本研究中,种族群体之间这些结局的唯一差异是南亚裔中白细胞介素-6:白细胞介素-10比值升高,表明存在更促炎的状态。对于发现南亚裔特异性改善的两个代谢结局(即葡萄糖0-30分钟增量曲线下面积和峰值胰岛素),当将“前”值作为协变量时,我们的结果表明不同种族群体对热水浸泡的不同反应并非由基线代谢状态驱动。因此,这似乎由不同的生理机制介导,其中增强的血管内皮功能、热休克蛋白的上调和胰岛素非依赖性葡萄糖摄取的增加被认为有助于改善葡萄糖处置或胰岛素信号传导。尽管如此,尽管两个种族群体的整体胰岛素敏感性均未因热水浸泡而改变,但似乎健康状况更不利的人群可能从热疗中获益最大。确实,热疗的代谢益处主要发生在临床人群、超重或肥胖个体以及老年人中。相比之下,本研究中白种欧洲裔参与者观察到的葡萄糖和胰岛素数据并未反映通过高血糖或胰岛素抵抗表现出的代谢功能障碍,部分原因是他们是年轻、健康、娱乐活动的男性。因此,鉴于白种欧洲裔种族群体相对有利的健康状况,可能需要在表观健康的白种欧洲裔男性人群中进行更长期的热疗干预才能引发有益的代谢适应。最后,鉴于热水浸泡可急性影响血糖控制,这可能部分解释了本研究中观察到的慢性适应的差异。
本研究的主要局限性在于缺乏热中性条件或时间匹配的对照组,因为采用了前-后实验设计。鉴于主要实验问题集中于比较不同种族群体对热疗的影响,白种欧洲裔群体作为相对于南亚裔的“参考”群体,因为热疗研究历史上主要包括白种欧洲裔个体。尽管如此,对照组会增加这些结果的稳健性,尽管更长期的热水浸泡研究包含了热中性对照组,并报告了许多临床指标没有变化。另一个局限性涉及每个种族群体中纳入的参与者数量。考虑到本研究中的双重结局指标,先验样本量计算使用了先前关于微血管功能的热疗研究中观察到的较小效应量,而不是血糖控制。