Варіабельність серцевого ритму та показники ожиріння: акцент на реакції на шум і стійкість

Анотація

Передумови: Люди з ожирінням мають більшу поширеність серцево-судинних захворювань, але механізм цього результату залишається неясним. Метою цього дослідження було довести реакцію варіабельності серцевого ритму (ВСР) у спокої та під час стимулів у цих осіб.

Методи: Обстеженими були 41 здоровий чоловік (19 чоловіків, 22 жінки) віком від 20 до 65 років. ВСР вимірювали у спокої та при заданих напруженнях із шумом та стоянням.

Результати: Вищі рівні жирової маси, процентний вміст жиру та співвідношення талії/стегон були суттєво пов’язані з нижчою низькою частотою (НЧ) (r = -0,34, r = -0,43; P .05).

Висновок: Хоча не було значної реакції ВСР на подразники, середній квадрат послідовних відмінностей (що відображає парасимпатичну активність) та низьку частоту (що в основному відображає симпатичну активність) негативно корелювали з масою жиру, відсотком жиру та талією до стегна співвідношення спокою у людей, що страждають ожирінням. Ці результати означають, що ожиріння може змінити серцево-вегетативну нервову реакцію, що означає, що механізм, за допомогою якого ожиріння збільшує серцеву смертність, буде пояснено, принаймні частково.

У Кореї, як і в західних країнах, останнім часом зросла кількість захворювань, пов’язаних з ожирінням. Однак індекс маси тіла (ІМТ) пацієнтів, які страждають ожирінням, у Кореї набагато нижчий порівняно з аналогічними пацієнтами західних країн. Наприклад, середній ІМТ у пацієнтів з інсулінонезалежним цукровим діабетом становить 24,2 ± 3,4 кг/м 2. Відсоток пацієнтів із надмірною вагою із інсулінозалежним цукровим діабетом, ІМТ яких перевищує 25 кг/м 2, становить 36% .1,2 Це дуже низько порівняно з американським рівнем від 60% до 69%. Крім того, деякі дослідження показали, що кількість інсулінорезистентних пацієнтів з ІМТ вище 23 кг/м 2 різко зросла.3,4 Це пов'язано з вищою сприйнятливістю корейців до захворювань, пов'язаних з цукром і жиром через їх менші тіла порівняно з особами із західних країн. 2,5,6 Тому в Кореї ІМТ 25 кг/м 2 вважається граничним значенням для ожиріння, а 23 кг/м 2 - граничним значенням для надмірної ваги.7,8 критерії сумісні з критеріями ожиріння Азіатської9 та Японської10,11 Всесвітньої організації охорони здоров'я.

Незважаючи на відносно послідовні результати збільшення поширеності серцево-судинних захворювань при ожирінні, причина цих асоціацій залишається неясною. В якості причин такого взаємозв'язку пропонується багато факторів, таких як резистентність до інсуліну, гіпертонія та знижений ліпопротеїн високої щільності. З іншого боку, також висловлюється припущення, що зниження вегетативної функції може бути механізмом збільшення поширеності серцево-судинних захворювань при ожирінні.12–18. Однак ці дослідження не зосереджувались на вегетативній діяльності самого серця. Варіабельність серцевого ритму (ВСР) вимірює вплив вегетативної функції лише на серце. Тому це може бути найкориснішим методом, за допомогою якого можна дослідити вплив ожиріння на серцево-судинні захворювання. Важливо підкреслити вплив ожиріння на ВСР; зниження ВСР суттєво збільшує серцево-судинну смертність. 19–23 Оскільки ожиріння пов’язане із збільшенням захворюваності та смертності від серцево-судинних захворювань. 24–26

ВСР представляє постійні коливання частоти серцевих скорочень. Варіації інтервалу R-to-R на електрокардіограмах представляють механізми контролю "биття в удар". Еферентна симпатична та парасимпатична діяльність, спрямована на синусовий вузол, що характеризується кожним серцевим циклом, може модулюватися центральними та периферичними стимуляторами. Ці стимуляції породжують ритмічні коливання еферентного нервового розряду, які проявляються як коливання в періоді серцебиття. 27,28

ВСР можна виміряти 2 методами: методом часової області та методом частотної області. У методі часової області отримують стандартне відхилення інтервалу NN (SDNN) та середній квадрат послідовних різниць у інтервалах NN (RMSSD). SDNN відображає всі циклічні компоненти, що відповідають за мінливість у періоди запису, а RMSSD в основному відображає парасимпатичну нервову діяльність. Для отримання частоти можна використовувати належні математичні алгоритми. У методі частотної області високочастотний (ВЧ; 0,15-0,40 Гц) компонент асоціюється виключно з парасимпатичною активністю. 29–31 Низькочастотний (НЧ; 0,04-0,15 Гц) компонент асоціюється як із симпатичною, так і з парасимпатичною активністю, але симпатична активність вносить більший внесок.30,32–34

Це дослідження було проведено на припущенні, що люди з ожирінням мають різну реакцію ВСР у спокої та на дані стимули. Якщо ожиріння може змінити реакцію ВСР на подразники, а також стан відпочинку, це означає, що ожиріння може змінити серцево-вегетативну нервову реакцію, тому механізм, за допомогою якого ожиріння збільшує серцеву смертність, можна пояснити, принаймні частково. Щоб дослідити цю гіпотезу, ВСР вимірювали у спокої та у відповідь на такі подразники, як шум та стояння.

Методи

Предмети вивчення

Обстеженими були 41 здоровий чоловік (19 чоловіків та 22 жінки) віком від 20 до 65 років. Вони пройшли загальний огляд здоров’я менш ніж за 12 місяців до тесту. Всі мали нормальний рівень глюкози в крові натще (ранку та 13:30 та принаймні через 3 години після їжі.

Експерименти

Вимірювання індексу ожиріння

Зріст (см) і вага (кг) кожного учасника вимірювали на початку дослідження. ІМТ розраховували як вагу в кілограмах, поділену на квадрат висоти в метрах. Відношення окружності талії до окружності стегон вимірювали для оцінки центральності жиру в організмі. Склад тіла, такий як маса жиру та процентний вміст жиру, вимірювали за допомогою аналізу біоелектричного імпедансу. Аналіз імпедансу проводили за допомогою InBody 3.0 (Biospace, Сеул, Корея).

Заходи ВСР у стані спокою, під час шуму та під час стояння

Після 5 хвилин відпочинку в положенні лежачи на спині, ВСР вимірювали протягом 5 хвилин у тому самому положенні. Для захисту від шуму був використаний генератор звукової частоти. Гучність звуку для 5-хвилинної експозиції була встановлена на рівні 100 дБ, а частота - 2 кГц. Під час впливу шуму ВСР вимірювали в положенні лежачи на спині протягом 5 хвилин. Нарешті, ВСР вимірювали в положенні стоячи протягом 5 хвилин.

Обладнання для вимірювання ВСР

Аналіз ВСР проводився із застосуванням пристрою (SA-2000; Medicore, Сеул, Корея), який відповідає стандартам Європейського товариства кардіологів та Північноамериканського товариства стимуляції та електрофізіології.

Статистичні методи

SAS (версія 6.12; Інститут SAS, Кері, Північна Кароліна) використовували для всіх статистичних аналізів. Кожну змінну перевіряли на нормальність розподілу за допомогою критерію Шапіро-Вілька. З показників ВСР показники SDNN, RMSSD, LF та HF, які мали суттєво відхилений вправо розподіл, були перетворені в журнал для отримання нормалізованих розподілів.

Значення були представлені як середнє значення, стандартне відхилення, медіана та діапазон для демографічних змінних та середнє значення, коли використовувався аналіз коваріації (ANCOVA). Двовиборні t-тести, тест суми рангу Вількоксона та кореляція Пірсона та Спірмена були використані для визначення того, чи пов'язані демографічні та клінічні змінні з показниками ВСР. Для виявлення відмінностей показників ВСР серед 3 станів використовувались повторні вимірювання методом множинного порівняння ANCOVA та Bonferroni для захисту від збільшення рівня помилок типу I.

Випробовуваних розподілили на 2 групи, розділених за середнім розрізом за вмістом жиру. Повторні вимірювання за моделями ANCOVA з одним повторюваним фактором (виклики стимулів) та статтю, віком та частотою серцевих скорочень як коваріанти використовувались для визначення ефектів цих факторів.

Результати

Індекси ожиріння учасників

Основні значення та показники ожиріння випробовуваних представлені в таблиці 1. Середня маса жиру становила 17,0 ± 6,0 кг, середній відсоток жиру - 26,3 ± 7,8%, середнє співвідношення талії/стегна - 0,89 ± 0,05, а середній ІМТ - 24,3 ± 3,3 кг./м 2 .

Характеристика учасників (N = 41)

Характеристика учасника та ВСР на відпочинку

Зв'язок між вихідними показниками ВСР та характеристиками учасників представлена в таблиці 2.

Характеристики учасника та варіабельність серцевого ритму у стані відпочинку (N = 41)

SDNN і RMSSD зменшувались із збільшенням віку (r = −0.42, r = −0.53; P .05).

НЧ була значно вищою у чоловіків (Р .05).

Частота пульсу

SDNN, RMSSD, LF та HF зменшувались із збільшенням частоти серцевих скорочень (r = -0,44, r = -0,62, r = -0,39, r = -0,53; P .05). На відміну від цього, вищий рівень жирової маси, відсоток жиру та співвідношення талії/стегон були суттєво пов’язані з нижчим рівнем жиру (r = -0,34, r = -0,43, P Переглянути цю таблицю:

Переглянути вбудований
Переглянути спливаюче вікно

Індекси ожиріння та варіабельність серцевого ритму в стані спокою (N = 41)

Зміни ВСР під час стояння та шуму відповідно до відсотка жиру (після коригування за віком, статтю та частотою серцевих скорочень)

Зміни реакції ВСР на подразники, відповідно до ожиріння, показані на малюнку 1. Усі результати коригували відповідно до віку, статі та частоти серцевих скорочень. Середній відсоток вмісту жиру, 26,3%, використовували як граничну точку для нормальних (51,2%) та ожирілих (48,8%) груп відповідно.

Зміни ВСР у положенні стоячи та шумі відповідно до відсотків жиру (після коригування віку, статі та частоти серцевих скорочень).

Зміна SDNN не відрізнялася (P> .05) між нормальною та ожирілою групою у спокої та під час шуму та стояння після коригування віку, статі та частоти серцевих скорочень (нормальна група: чоловіки, 1,6 ± 0,2, 1,7 ± 0,1, 1,3 ± 0,2; жінки, 1,8 ± 0,2, 1,8 ± 0,2, 1,5 ± 0,2; група ожирінь: чоловіки, 1,4 ± 0,0, 1,4 ± 0,0, 1,2 ± 0,0; жінки, 1,5 ± 0,2, 1,5 ± 0,2, 1,2 ± 0,2; P> .05).

Крім того, зміна співвідношення LF/HF не відрізнялося (нормальна група: чоловіки; 1,5 ± 0,6, 0,1 ± 0,4, 0,6 ± 0,4, жінки; 0,6 ± 0,0, −0,2 ± 0,3, 0,0 ± 0,4, жирна група: чоловіки; 0,7 ± 0,0, 0,4 ± 0,0, 1,2 ± 0,0, жінки; 1,2 ± 0,6, 0,0 ± 0,5, 0,3 ± 0,5; P> .05).

Обговорення

Наші результати показали, що люди з ожирінням мають різну ВСР у спокої, але не під час подразників. Це означає, що вищі серцево-судинні захворювання у людей із ожирінням обумовлені головним чином різними реакціями ВСР у стані спокою, але не на подразники. Однак ці результати також можуть бути від інтенсивності або типу подразників. Тому подальші дослідження необхідні в майбутньому.

Багато факторів, що впливають на ВСР, вважаються контролем. ВСР є цінним інструментом для розшарування ризику серцево-судинних захворювань, але також слід враховувати фізіологічний вплив багатьох інших факторів.

Враховувався вік. У нашому дослідженні існувала значна кореляція між змінними ВСР та віком. Усі циклічні компоненти, що відповідають за мінливість, які були представлені SDNN, зменшувались із збільшенням віку. НЧ та СН, які в основному відображають симпатичну та парасимпатичну активність, відповідно, також зменшувались із збільшенням віку. Цей результат свідчить про те, що як парасимпатична, так і симпатична активність зменшуються із збільшенням віку.

Секс також розглядався в нашому дослідженні. У чоловіків рівень ЛФ був значно вищим, ніж у жінок. Тому можна припустити, що чоловіки мають більшу симпатичну активність, ніж жінки. Ця вища симпатична активність може пояснити, чому серцево-судинні захворювання частіше зустрічаються у чоловіків, ніж у жінок. Однак середня різниця у віці між статями (чоловіки, 43 роки; жінки, 46 років) також може пояснити цей результат.

Також враховувався пульс. SDNN, RMSSD, LF та HF були негативно пов'язані зі збільшенням частоти серцевих скорочень. Навпаки, співвідношення НЧ/ВЧ було позитивно пов’язане з частотою серцевих скорочень (r = 0,31; P Отримано до публікації 15 жовтня 2004 р.

Редакція отримана 15 жовтня 2004 року.