Помірне обмеження дієтичної солі збільшує судинну та системну інсулінорезистентність *

Ці дослідження були підтримані грантом від Фонду серця та інсульту в Онтаріо. Доктора Фельдмана підтримує премія кар’єрного слідчого від Фонду серця та інсульту в Онтаріо.

підвищує

Росс Д. Фельдман, Ненсі Д. Шмідт, Помірне обмеження дієтичної солі підвищує судинну та системну інсулінорезистентність, Американський журнал гіпертонії, том 12, випуск 6, червень 1999, сторінки 643–647, https://doi.org/10.1016/ S0895-7061 (99) 00016-3

Анотація

Недавні наші дослідження показали, що сильне обмеження солі погіршує судинну резистентність до інсуліну у молодих пацієнтів з нормотонічною та гіпертонічною хворобою. Однак чи не позначається ступінь обмеження дієтичної солі, яку зазвичай пропонують, негативно впливати на судинну резистентність до інсуліну. Щоб визначити, чи може помірне обмеження дієтичної солі впливати на судинну та системну чутливість до інсуліну, ми вивчали вісім суб'єктів через 1 тиждень нормальної дієти натрію (235 мекв/день) та 1 тиждень помірного обмеження солі (75 мекв/день). Системна інсулінорезистентність, оцінена за співвідношенням глюкози до інсуліну в плазмі натще, погіршувалась через обмеження натрію в їжі (нормальний вміст натрію: 1,2 0,1 ммоль/мМО; низький вміст натрію 0,6 ± 0,1, с

Обмеження дієтичного споживання хлориду натрію відіграє важливу роль у лікуванні гіпертонії. Обмеження натрію ефективно знижує артеріальний тиск, особливо у пацієнтів старшого віку. 1, - 3 Однак ефективність дієтичного обмеження натрію для зниження артеріального тиску у молодих пацієнтів може бути більш скромною. 4 Крім того, наслідки відстоювання дієтичного обмеження солі на засадах громадського здоров'я залишаються суперечливими. 5 Крім того, під сумнів ставиться ефективність обмеження дієтичної солі для зменшення гіпертонічних серцево-судинних ускладнень. 6

Було визнано, що обмеження натрію в їжі може бути пов'язане з метаболічними та нервовими ефектами, які можуть послабити відповідь на зниження артеріального тиску, а також негативно змінити загальний ризик хворого на атеросклеротичну хворобу. Сильне обмеження натрію в їжі може призвести до підвищеної активності симпатичного нерва 7, і це було пов’язано з несприятливим впливом на метаболізм ліпідів та глюкози в сироватці крові. 8, 9

Методи

Вивчати дизайн

Оцінка судинної чутливості до інсуліну за допомогою спинної вени кисті Техніка лінійного змінного диференціального трансформатора

Лабораторний аналіз

Натрій у сироватці та сечі визначали за допомогою іонно-селективного електродного аналізу. Глюкозу в сироватці крові вимірювали методом глюкозооксидази. Норадреналін плазми визначали рідинною хроматографією високого тиску з електрохімічним виявленням. Глікований гемоглобін визначали за допомогою буферованого кислотою агарозного гелевого електрофорезу. Імунореактивний інсулін у плазмі крові визначали методом радіоімунологічного аналізу.

Результати

Дієтичне обмеження натрію було пов’язане зі значним зменшенням 24-годинної екскреції натрію з сечею. Однак артеріальний тиск (на основі середніх 24-годинних автоматичних амбулаторних вимірювань) не суттєво знижувався при обмеженні харчової солі (табл. 1). Помірне обмеження солі було пов'язане зі значним збільшенням концентрації норадреналіну в плазмі крові (табл. 1). Обмеження дієтичної солі асоціювалось із значним зменшенням співвідношення глюкоза-інсулін, що свідчить про підвищену системну резистентність до інсуліну (табл. 1, рис. 1). Це зниження в основному пояснювалось збільшенням концентрації інсуліну в плазмі крові (табл. 1).

Вплив обмеження харчової солі на гемодинамічні та метаболічні параметри

. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Середній артеріальний тиск (мм рт. Ст.) 99 ± 3 99 ± 3
Норадреналін у плазмі (пмоль/л) 839 ± 112 1153 ± 171 *
Глікований Hb у плазмі (%) 4,9 ± 0,1 4,7 ± 0,2
Холестерин у плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,2
Виведення натрію з сечею (мЕкв/добу) 207 ± 17 48 ± 6 *
Глюкоза в плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,3
Інсулін у плазмі (мМО/л) 4,4 ± 0,6 9,9 ± 2,0 *
Співвідношення глюкоза/інсулін (ммоль/мМО) (ммоль/л/мМО/л) 1,2 ± 0,1 0,6 ± 0,1 *
. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Середній артеріальний тиск (мм рт. Ст.) 99 ± 3 99 ± 3
Норадреналін у плазмі (пмоль/л) 839 ± 112 1153 ± 171 *
Глікований Hb у плазмі (%) 4,9 ± 0,1 4,7 ± 0,2
Холестерин у плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,2
Виведення натрію з сечею (мЕкв/добу) 207 ± 17 48 ± 6 *
Глюкоза в плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,3
Інсулін у плазмі (мМО/л) 4,4 ± 0,6 9,9 ± 2,0 *
Співвідношення глюкоза/інсулін (ммоль/мМО) (ммоль/л/мМО/л) 1,2 ± 0,1 0,6 ± 0,1 *

Дані представляють середнє значення ± SEM.

Вплив обмеження харчової солі на гемодинамічні та метаболічні параметри

. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Середній артеріальний тиск (мм рт. Ст.) 99 ± 3 99 ± 3
Норадреналін у плазмі (пмоль/л) 839 ± 112 1153 ± 171 *
Глікований Hb у плазмі (%) 4,9 ± 0,1 4,7 ± 0,2
Холестерин у плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,2
Виведення натрію з сечею (мЕкв/добу) 207 ± 17 48 ± 6 *
Глюкоза в плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,3
Інсулін у плазмі (мМО/л) 4,4 ± 0,6 9,9 ± 2,0 *
Співвідношення глюкоза/інсулін (ммоль/мМО) (ммоль/л/мМО/л) 1,2 ± 0,1 0,6 ± 0,1 *

. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Середній артеріальний тиск (мм рт. Ст.) 99 ± 3 99 ± 3
Норадреналін у плазмі (пмоль/л) 839 ± 112 1153 ± 171 *
Глікований Hb у плазмі (%) 4,9 ± 0,1 4,7 ± 0,2
Холестерин у плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,2
Виведення натрію з сечею (мЕкв/добу) 207 ± 17 48 ± 6 *
Глюкоза в плазмі (ммоль/л) 4,8 ± 0,2 5,0 ± 0,3
Інсулін у плазмі (мМО/л) 4,4 ± 0,6 9,9 ± 2,0 *
Співвідношення глюкоза/інсулін (ммоль/мМО) (ммоль/л/мМО/л) 1,2 ± 0,1 0,6 ± 0,1 *

Дані представляють середнє значення ± SEM.

Вплив обмеження харчової солі на системну чутливість до інсуліну (верхня панель) та судинна чутливість до інсуліну (нижня панель). * P Рисунок 1). Жодних послідовних змін в потенції інсуліну (інсулін ED50) не було виявлено (табл. 2). Крім того, ні ізопротеренол, ні опосередкований нітрогліцерином вазодилатація не були змінені з обмеженням натрію (табл. 2). Звуження, опосередковане фенілефрином, також не змінювалось з обмеженням натрію в їжі (табл. 2). Ні вихідне значення (100% розтягнення), ні венодилататорне вихідне значення (0% венодилатація) не були змінені з дієтичним обмеженням натрію (таблиця 2). Ступінь порушення інсулін-опосередкованої вазодилатації із обмеженням солі не корелювала із середнім артеріальним тиском (тобто порівнянним у діапазоні артеріального тиску від нормотензивного до високого нормального, Р> .25).

Вплив обмеження харчової солі на реактивність судин: дослідження лінійного змінного диференціального трансформатора (LVDT)

. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Log ED50 інсулін (log μU/хв) 2,48 ± 0,41 2,11 ± 0,22
Максимальна дисуляція, опосередкована інсуліном (% NTG) 51 ± 5 28 ± 6 *
Максимальна вазодилатація, опосередкована ізопротеренолом (% NTG) 66 ± 10 70 ± 7
Максимальна вазодилатація, опосередкована нітрогліцерином (% базового рівня) 105 ± 9 102 ± 3
Log ED50 фенілефрин (log нг/хв) 2,25 ± 0,14 2,33 ± 0,21
Розтягнення базової лінії (мм) 1,05 ± 0,15 0,91 ± 0,06
Розтягнення при максимальній звуженості судин 80% (мм) 0,47 ± 0,10 0,33 ± 0,04
. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Log ED50 інсулін (log μU/хв) 2,48 ± 0,41 2,11 ± 0,22
Максимальна інсуліно-опосередкована дилатація (% NTG) 51 ± 5 28 ± 6 *
Максимальна вазодилатація, опосередкована ізопротеренолом (% NTG) 66 ± 10 70 ± 7
Максимальна вазодилатація, опосередкована нітрогліцерином (% базового рівня) 105 ± 9 102 ± 3
Log ED50 фенілефрин (log нг/хв) 2,25 ± 0,14 2,33 ± 0,21
Розтягнення базової лінії (мм) 1,05 ± 0,15 0,91 ± 0,06
Розтягнення при максимальній звуженості судин 80% (мм) 0,47 ± 0,10 0,33 ± 0,04

Дані представляють середнє значення ± SEM.

Вплив обмеження харчової солі на реактивність судин: дослідження лінійного змінного диференціального трансформатора (LVDT)

. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Log ED50 інсулін (log μU/хв) 2,48 ± 0,41 2,11 ± 0,22
Максимальна дисуляція, опосередкована інсуліном (% NTG) 51 ± 5 28 ± 6 *
Максимальна вазодилатація, опосередкована ізопротеренолом (% NTG) 66 ± 10 70 ± 7
Максимальна вазодилатація, опосередкована нітрогліцерином (% базового рівня) 105 ± 9 102 ± 3
Log ED50 фенілефрин (log нг/хв) 2,25 ± 0,14 2,33 ± 0,21
Розтягнення базової лінії (мм) 1,05 ± 0,15 0,91 ± 0,06
Розтягнення при максимальній звуженості судин 80% (мм) 0,47 ± 0,10 0,33 ± 0,04
. Звичайна сіль. З низьким вмістом солі .
Log ED50 інсулін (log μU/хв) 2,48 ± 0,41 2,11 ± 0,22
Максимальна дисуляція, опосередкована інсуліном (% NTG) 51 ± 5 28 ± 6 *
Максимальна вазодилатація, опосередкована ізопротеренолом (% NTG) 66 ± 10 70 ± 7
Максимальна вазодилатація, опосередкована нітрогліцерином (% базового рівня) 105 ± 9 102 ± 3
Log ED50 фенілефрин (log нг/хв) 2,25 ± 0,14 2,33 ± 0,21
Розтягнення базової лінії (мм) 1,05 ± 0,15 0,91 ± 0,06
Розтягнення при максимальній звуженості судин 80% (мм) 0,47 ± 0,10 0,33 ± 0,04

Дані представляють середнє значення ± SEM.

Обговорення

Попередні дослідження з нашої та інших лабораторій показали, що інсулін є прямим судинорозширювальним засобом, 11–14, що інсулін-опосередковане розширення судин порушується при гіпертонії та ожирінні, 12, 15, 16 і що інсуліно-опосередковане розширення судин регулюється. 16 Ми раніше демонстрували, що у нормотензивних суб'єктів судинна чутливість до інсуліну погіршується внаслідок сильного обмеження натрію. 16 Крім того, у пацієнтів з гіпертонічною хворобою сильне обмеження солі погіршує вже наявне порушення чутливості судин до інсуліну. Дані дослідження вказують, що у суб'єктів із нормальним та високим нормальним артеріальним тиском помірне обмеження натрію в їжі (в тій мірі, яка зазвичай призначається при лікуванні гіпертонії) призводить до значних порушень максимальної опосередкованої інсуліном вазодилатації. Це порушення судинорозширювальної дії інсуліну паралельно зменшує системну чутливість до інсуліну.

Збільшення системної інсулінорезистентності, яке спостерігається при обмеженні харчової солі, паралельно збільшується судинної інсулінорезистентності. Цей ефект був селективним для інсуліно-опосередкованої вазодилатації і не відображався у змінах ні ізопротеренолу (β-адренергічного), ні нітрогліцеринового вазодилатації. Інсулін опосередковує свої судинні ефекти за допомогою ендотелію-залежного механізму шляхом утворення оксиду азоту, 28, 29 і, як наслідок, активації гуанілатциклази гладких м’язів судин. Цей ефект на активацію гуанілатциклази імітується нітрогліцерином. Таким чином, вплив обмеження натрію в їжі на погіршення вазодилатації, опосередкованої інсуліном, але не нітрогліцерином, свідчить про те, що механізм був або специфічним до рецепторів інсуліну, або специфічним для ендотеліальних вазодилататорних механізмів.

Підводячи підсумок, наші дослідження показали, що у молодих пацієнтів помірне обмеження дієтичної солі може мати несприятливий вплив як на судинну, так і на системну чутливість до інсуліну. Залишаються суттєві питання. Порівняльна важливість інсулін-опосередкованої вазодилатації для підтримки периферичного судинного опору ще не встановлена. Крім того, чи не порушено чистий судинний ефект інсуліну (тобто, що відображає деякий продукт чутливості до інсуліну та концентрації інсуліну в плазмі), залишається невідомим. Однак, незважаючи на ці невизначеності, наші дослідження піднімають гіпотезу про те, що погіршення ефектів інсулін-опосередкованих реакцій може сприяти відносній неефективності обмеження дієтичної солі у зниженні артеріального тиску у молодих пацієнтів.