Розподіл жиру в організмі, надмірна вага та серцеві структури у дітей шкільного віку: Дослідження серцево-магнітного резонансу на основі популяції
, Навчальна група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Педіатрія, Erasmus MC, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Дослідницька група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Педіатрія, Erasmus MC, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Кафедра педіатрії, Медичний центр Університету Лейдена, Лейден, Нідерланди,
, Навчальна група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Рентгенологія, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Навчальна група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Педіатрія, Erasmus MC, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Рентгенологія, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Навчальна група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Педіатрія, Erasmus MC, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
* Листування: Вінсент В. В. Джеддо, доктор медичних наук, дослідницька група The Generation R (Na 2915), Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, поштова скринька 2040, 3000 Роттердам, Нідерланди. Електронна пошта:
, Навчальна група покоління R, Еразмус МЦ, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
, Педіатрія, Erasmus MC, Університетський медичний центр, Роттердам, Нідерланди,
Анотація
Передумови
Ожиріння пов’язане із збільшенням маси лівого шлуночка у дітей та дорослих. Роль розподілу жиру в організмі в цих асоціаціях незрозуміла. Ми розглянули зв'язок розподілу жиру в організмі та надмірної ваги із серцевими показниками, отриманими за допомогою магнітно-резонансної томографії серця у дітей шкільного віку.
Методи та результати
Ми припустили, що загальний та черевний розподіл жиру в організмі впливають на показники серцевої діяльності вправо та вліво з дитинства і далі. Отже, в популяційному дослідженні серед 2836 дітей шкільного віку ми вивчили асоціації загальних та черевних показників жиру та надмірної ваги зі структурою та функцією правого та лівого шлуночків на основі серцево-магнітно-резонансної томографії (cMRI).
Методи
Дані, аналітичні методи та навчальні матеріали не будуть надані іншим дослідникам для відтворення результатів або тиражування процедури.
Проектування та вивчення населення
Це дослідження було включено в дослідження Generation R, популяційне, перспективне когортне дослідження від внутрішньоутробного життя в Роттердамі, Нідерланди. 10 Рівень відповіді при народженні становив 61% (2002–2006). 10 Етнічна приналежність дитини була класифікована за країною народження батьків, класифікована як голландська або неголландська. 10 Найбільшими неголландськими етнічними групами є європейські, турецькі, марокканські, суринамські, Кабо-Вердіанські та Голландські Антильські острови. Стать дітей була отримана з реєстрів акушерки та лікарні при народженні. ІМТ дитинства, склад тіла та серцеві показники оцінювали під час 2 відвідувань у віці 10 років. Середня різниця в часі між 2 відвідуваннями становила 1,1 (95% ДІ, 0–24,8) місяців. Всього в дослідженнях магнітно-резонансної томографії (МРТ) взяли участь 4135 одиноких дітей. Ми отримали якісне сканування cMRI у 2836 дітей без серцевих відхилень (див. Блок-схему на рисунку S1). Письмова інформована згода була отримана від усіх батьків учасників дослідження. Дослідження було схвалено місцевим комітетом з медичної етики.
Загальні оцінки розподілу жиру в організмі живота
Підготовлені працівники спеціального дослідницького центру вимірювали зріст та вагу дітей у віці 9,9 (95% ДІ, 9,5–11,8) років, згідно з конкретними протоколами досліджень. Розраховували ІМТ (кг/м 2) та площу поверхні тіла. 11 Ми отримали показники стандартних відхилень ІМТ для статі та віку, залежно від голландських кривих зростання. 12 Статус надмірної ваги у дитинстві визначався відповідно до вікових та статевих граничних точок. 13
Загальну жирову та нежирну масу тіла та регіони вимірювали за допомогою подвійного енергетичного рентгенівського абсорбціометрічного сканера (iDXA; GE-Lunar, 2008, Медісон, Вісконсин) та аналізували за допомогою програмного забезпечення enCORE версії 12.6. 14 Ми розділили загальну масу жиру на висоту 4, щоб отримати індекс маси жиру, невідповідний висоті, що підтверджено аналізом log-log регресії. 15 Худу масу тіла ділили на квадрат висоти, щоб отримати індекс худої маси. Співвідношення між загальними та специфічними показниками складу тіла представлені в таблиці S1.
Вісцеральний жир отримували за допомогою МРТ, як описано раніше, та в даних S1. 10, 16 придбання IDEAL IQ та LavaFlex використовувались для отримання зображень жиру на животі. Вони були проаналізовані за допомогою Precision Image Analysis (Precision Image Analysis, Kirkland, WA) із використанням програмного забезпечення sliceOmatic (TomoVision, Magog, QC, Канада). Індекс вісцеральної жирової тканини, невідповідний висоті, розраховували як вісцеральну жирову тканину/висоту 3. 15
Магнітно-резонансна томографія серця
Як було описано раніше, ми отримали зображення локалізатора, а потім ЕКГ-сканування із затримкою дихання на ЕКГ для 2-х та 4-камерних оглядів. Потім протягом кількох затримок дихання з закінченням видиху отримували короткоосьовий стаціонарний вільний прецесійний стек. Автономний аналіз зображень проводили за допомогою Precision Image Analysis із використанням програмного забезпечення QMASS (Medis, Лейден, Нідерланди), дотримуючись рекомендацій Товариства серцево-судинного магнітного резонансу. 18 Папілярна м’яз була включена в порожнину шлуночка. Серцеві вимірювання включали кінцевий діастолічний об'єм правого шлуночка (RVEDV), фракцію викиду правого шлуночка (RVEF), LVEDV, фракцію викиду лівого шлуночка (LVEF) та LVM. Ми розрахували LMVR як LVM/LVEDV, як маркер концентричного ремоделювання. Ми також отримали ударний об'єм та серцевий викид. Ми використовували системний судинний опір як проксі для навантаження, який розраховували як середній артеріальний тиск, поділений на серцевий викид. Ми додали цей захід, щоб дослідити зв'язок між складом тіла та перенавантаженням, що може пояснити, як ожиріння пов'язане із переробкою серця через зміни в серцевій гемодинаміці та напрузі стінок.
Вимірювання артеріального тиску
Систолічний та діастолічний тиск у дитячому віці вимірювали на правій плечовій артерії 4 рази за допомогою перевіреного автоматичного сфігмоманометра (Accutorr Plus; Datascope, Fairfield, NJ). У наших аналізах використовували середні значення останніх 3 вимірювань. Середній артеріальний тиск розраховували як 1/3 × систолічний артеріальний тиск + 2/3 × діастолічний артеріальний тиск. 19
Статистичний аналіз
Результати
Характеристика предмета
Діти із надмірною вагою та ожирінням мали вищий показник м’язової маси, індекс жирової маси, індекс вісцеральної жирової тканини та артеріальний тиск, ніж діти із нормальною вагою (табл. 1). Крім того, серцевий об’єм, маса, відношення маси до об’єму та ударний об’єм були найвищими у дітей із ожирінням. RVEF був нижчим у дітей із надмірною вагою та ожирінням, але різниці у LVEF не спостерігалось. Системний судинний опір був найнижчим у дітей із ожирінням.
Таблиця 1. Характеристика дітей у дослідженні
Загальні та розподіл жиру в організмі живота та показники серцевої діяльності
ІМТ був позитивно пов’язаний з RVEDV, LVEDV та LVM, причому найсильніша асоціація між ІМТ та LVEDV (збільшення ІМТ на 1 SD було пов’язано з 0,41 SDS [95% ДІ, 0,38–0,44] вище LVEDV) (Таблиця 2). Сила зв'язку ІМТ із LMVR була меншою (різниця: 0,07 SDS [95% ДІ, 0,04–0,11] на збільшення ІМТ на 1 SD). ІМТ був обернено пов'язаний із системним судинним опором (різниця: -0,20 SDS [95% ДІ, від -0,24 до -0,17]). Пов’язки індексу м’язової маси з усіма показниками серцевої діяльності були сильнішими, ніж показники ІМТ, а найсильнішими були зв’язки з LVEDV (різниця: 0,51 SDS [95% ДІ, 0,48–0,54]). Індекс жирової маси та індекс вісцеральної жирової тканини також були позитивно пов'язані з RVEDV, LVEDV, LVM та LMVR, а також обернено пов'язані із системним судинним опором. Більшість асоціацій лише трохи послаблюються після корекції артеріального тиску (таблиця S2). Асоціації з RVEF, LVEF та ударним обсягом показані в таблиці S3. Діти з ожирінням мали на 1,12 ‐ SDS (95% ДІ, 0,94–1,30) вищий показник LVM та 0,35 ‐ SDS (95% CI, 0,14–0,57) вищий показник LVMR, ніж діти із нормальною вагою (таблиця S4).
Таблиця 2. Асоціація вимірювань маси жиру в організмі з черевної порожнини та серцевих показників (N = 2836)
Дані, виражені як коефіцієнти лінійної регресії (95% ДІ). Оцінки представляють різницю в показниках серцевих показників середніх показників серцевого ризику на рівні загальних показників рівня жиру в дитячому віці (детермінанти). Моделі скориговані для дитячого віку, статі, етнічної приналежності та різниці в часі між вимірюванням маси жирової тканини та магнітно-резонансною томографією серця. Моделі, також скориговані на артеріальний тиск, наведені в таблиці S2. SDS вказує показник стандартного відхилення.
a P 
A, Представляє відмінності в кінцевому діастолічному обсязі правого та лівого шлуночків на стандартизовану залишкову зміну загальної або черевної маси жирової маси залежно від індексу маси тіла. B, Представляє різницю у масі лівого шлуночка та співвідношенні маси та обсягу лівого шлуночка на стандартизовану залишкову зміну загальної або жирової маси жиру, що залежить від індексу маси тіла. C., Представляє різницю в системному судинному опорі на стандартизовану залишкову зміну загальної або черевної маси жирової маси залежно від індексу маси тіла. SDS вказує показник стандартного відхилення. Значення виражаються як стандартизовані коефіцієнти регресії (95% ДІ) з умовних аналізів з індексом маси тіла як експозиції. Оцінки представляють різницю в серцевих показниках за стандартизованими залишковими змінами загальної або черевної маси жирової маси залежно від індексу маси тіла. Моделі скориговані для дитячого віку, статі, етнічної приналежності, різниці в часі між вимірюванням складу тіла та серцево-магнітно-резонансної томографії, а також систолічного та діастолічного артеріального тиску у дітей.
Обговорення
У цьому популяційному когортному дослідженні ми спостерігали, що надмірна вага та ожиріння були пов'язані із серцевими показниками ліворуч та праворуч. Загальна і черевна жирова маса по всьому їх спектру була пов'язана з вищими RVEDV, LVEDV, LVM та LMVR, а також з меншим системним судинним опором. Повні діти мають вищий рівень LVM та LMVR. Зв'язок більш високого ІМТ із більшими серцевими показниками, здається, зумовлений головним чином збільшенням індексу худої маси.
Інтерпретація основних результатів
Дослідження у дорослих щодо асоціації ожиріння із серцевою структурою та функцією показали, що ожиріння асоціюється з вищими рівнями RVEDV, LVEDV та LVM. 23, 24 Ожиріння або ІМТ не можуть розрізнити худу та жирову масу тіла, яка збільшується як у осіб із надмірною вагою, так і у людей із ожирінням. 25, 26 Точні механізми, які можуть пояснити зв'язок між ожирінням та серцевими захворюваннями, залишаються незрозумілими. Здається, головна роль відводиться кардіометаболічним змінам, пов'язаним із ожирінням та вісцеральною жировою тканиною. 27 У дорослих жирова маса живота пов’язана із серцево-судинними захворюваннями. 28 Виявлено, що ожиріння вісцерального відділу, але не підшкірне, пов’язане з LVM та LMVR, незалежно від ваги. 27 Інше дослідження показало, що ожиріння області тазостегнового суглоба було пов’язане з ексцентричним ремоделюванням лівого шлуночка, а вісцеральне ожиріння - з концентричним ремоделюванням. Наразі залишається незрозумілим, за допомогою яких механізмів загальна і черевна жирова маса впливають на серцеву структуру та функції в дитячому віці.
У цьому поперечному дослідженні ми розглянули зв'язки загальної та абдомінальної жирової маси в дитячому віці із серцевою структурою та функцією. Ми спостерігали, що всі загальні показники та показники маси жиру в животі були пов’язані з більшими показниками RVEDV, LVEDV та LVM, незалежно від артеріального тиску. Однак, незалежно від ІМТ, лише більш високий показник м’язової маси був пов’язаний із збільшенням RVEDV, LVEDV та LVM, тоді як вищий індекс маси жиру та індекс вісцеральної ожиріння були пов’язані з нижчими показниками RVEDV, LVEDV та LVM. Наші результати узгоджуються з попередніми дослідженнями, які свідчать про те, що ожиріння асоціювалося зі збільшенням LVEDV та LVM як у дорослих, так і у дітей. 29, 30 Одне дослідження припустило, що головним фактором, що визначає рівень ЛШ в дитячому віці, була нежирна маса тіла, а не загальний жир або артеріальний тиск. 31 Нежирна маса тіла пов’язана зі збільшенням об’єму крові, що призводить до більшого попереднього навантаження і, отже, збільшення LVM та LVEDV, тоді як жирова маса менш метаболічно активна. 32 Таким чином, вищий рівень RVEDV, LVEDV та LVM, який можна спостерігати у дітей із надмірною вагою, головним чином визначається збільшенням м’язової маси, а не більшою масою жиру чи вищим кров’яним тиском.
Ожиріння пов'язане не тільки з серцевою структурою, але і з функцією. Дослідження у дорослих та дітей показали зміни штаму у людей із ожирінням, що вказує на субклінічні пошкодження, але змін у RVEF або LVEF не спостерігалося. 29, 38 Відповідно до цих досліджень ми не спостерігали жодних зв'язків між ІМТ та LVEF. Однак ми спостерігали, що ІМТ був пов'язаний з нижчим показником RVEF. Ще одне дослідження повідомляло про зв’язок між розмірами тіла в дитинстві та нижчим рівнем показника RVEF. 39 Дослідження на дорослих показало, що підвищений індекс вісцеральної жирової тканини був пов’язаний із зниженням рівня LVEF. 27 У дорослих з ожирінням, особливо коли спостерігається апное сну, це може впливати на праву серцеву функцію. 4 Однак ми вважаємо малоймовірним, що апное сну або легенева гіпертензія могли бути чинником нашого дослідження з відносно здоровими 10-річними дітьми. Асоціації та механізми, що пов'язують ожиріння та вісцеральне ожиріння з RVEF та LVEF, вимагають подальших досліджень.
Методологічні міркування
Висновки
Більш високий ІМТ у дитячому віці пов'язаний як із більшими розмірами правого, так і лівого шлуночків. Наші висновки свідчать, що на ці асоціації в основному впливає вища худорлява маса. У дитинстві нежирна маса може бути сильнішим фактором, що визначає ріст серця, ніж жирова маса.
Джерела фінансування
Дослідження покоління R стало можливим за фінансової підтримки Медичного центру Еразма, Роттердам; Роттердамський університет імені Еразма; та Нідерландська організація з досліджень та розвитку охорони здоров’я. Дослідження, що привели до цих висновків, були підтримані грантами Нідерландської організації з досліджень та розвитку охорони здоров’я (VIDI 016.136.361), Консолідатора Європейської дослідницької ради (ERC ‐ 2014 ‐ CoG ‐ 648916) та Програми досліджень та інновацій Європейського Союзу Horizon 2020 (733206 від LifeCycle та грант 633595 від DynaHEALTH). Дослідження також було підтримано грантами Голландського фонду серця (2017T013 Р.Г.), Голландського фонду діабету (2017.81.002) та Нідерландської організації з досліджень та розвитку охорони здоров'я (ZonMW, 543003109).
Розкриття інформації
Подяка
Автори з вдячністю вдячні за внесок дітей та матерів-учасниць, їх сімей, лікарів загальної практики, лікарень, акушерки та аптек в Роттердамі. Дослідження покоління R проводиться Медичним центром Еразмуса у тісній співпраці з юридичною школою та факультетом соціальних наук Університету Еразма в Роттердамі; муніципальна служба охорони здоров’я Роттердам, Роттердам; Роттердамський фонд домашньої допомоги, Роттердам; і Stichting Trombosedienst та Artsenlaboratorium Rijnmond, Роттердам.
- Дослідження знань про харчування та дієтичну поведінку дітей початкової школи в Сеулі
- Індекс маси тіла не є надійним інструментом для прогнозування целіакії у дітей
- Втручання з управління вагою в текстових повідомленнях для дорослих із зайвою вагою - Дональдсон - 2014 -
- Перевага позитиву в тілі Це здається зайвою вагою, як би там не було, але це все одно
- Управління вагою тіла у осіб, які перенесли рак молочної залози із ожирінням та ожирінням - Ма, LX - 2016 Cochrane