Вплив калію, кальцію та магнію на артеріальний тиск у жінок з низьким звичним споживанням

Від кафедри харчування Гарвардської школи охорони здоров'я (FMS, WCW, LEB) та лабораторії Ченнінга (FMS, WCW, AS, LEB, BR) та Відділу ендокринної гіпертензії (TJM), Медичного факультету, Гарвардської медичної школи та Брігам і Жіноча лікарня, Бостон, штат Массачусетс, запити на передрук до доктора Сакса, департамент харчування, Гарвардська школа громадського здоров’я, 665 Huntington Ave, Бостон, Массачусетс 02115.

Від кафедри харчування Гарвардської школи громадського здоров'я (FMS, WCW, LEB) та лабораторії Ченнінга (FMS, WCW, AS, LEB, BR) та Відділу ендокринної гіпертензії (TJM), Медичного факультету, Гарвардської медичної школи та Брігам і Жіноча лікарня, Бостон, штат Массачусетс, запити на передрук до доктора Сакса, департамент харчування, Гарвардська школа громадського здоров’я, 665 Huntington Ave, Бостон, Массачусетс 02115.

Анотація

Калієвий, кальцієвий та магнієвий вміст у харчових продуктах були обернено пов'язані з артеріальним тиском у популяцій. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Оскільки ці катіони існують разом у загальновживаних продуктах харчування, таких як фрукти, горіхи, овочі, крупи та молочні продукти, їх споживання дуже корелює. Ця колінеарність ускладнює в епідеміологічних дослідженнях розрізнення того, який з цих дієтичних катіонів має причинну роль у регуляції артеріального тиску. 1 Мета-аналіз клінічних випробувань виявив значний ефект зниження артеріального тиску (-5,9/-3,4 мм рт. Ст.) На добавки калію у осіб, які страждають на гіпертонічну хворобу, але не у осіб із нормальною артеріальною гіпертензією. 10 16 Мета-аналіз припустив, що добавки кальцію мають невеликий ефект (-1,7 мм) на систолічний артеріальний тиск у пацієнтів з гіпертонічною хворобою, але не з нормою. 17 18 Магній давав суперечливі результати у випробуваннях гіпертоніків, 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 і не мав ефекту у нормотензивів. 29 30 Відсутність ефекту мінеральних добавок у клінічних випробуваннях нормотензивів суперечить значним асоціаціям епідеміологічних досліджень, оскільки нормотензивні особи складають переважну більшість вибірки населення.

Одним із можливих пояснень дивергенції результатів між спостережними епідеміологічними дослідженнями та клінічними випробуваннями серед осіб, які страждають на нормальну гіпертензію, є те, що підгрупа населення, яка має відносний дефіцит від низького споживання мінеральних речовин, може особливо реагувати на добавки. Епідеміологічні дослідження, як правило, порівнюють дані з найнижчою категорією споживання, яка служить орієнтиром, з особами, які мають середній або високий рівень споживання. На відміну від цього, більшість випробувань перевірили ефект підвищення середнього споживання до високого. Альтернативне пояснення полягає в тому, що ці мінерали спільно працюють над зниженням артеріального тиску і що вони будуть більш ефективними, якщо їх давати разом. Щоб вивчити обидві можливості, ми провели клінічне випробування добавок калію, магнію та кальцію, що проводилися поодинці та разом, для учасників Дослідження охорони здоров’я медсестер II, які повідомили про звично низький рівень споживання цих мінералів.

Методи

Предмети

Обстежуваними були американські медсестри, які брали участь у епідеміологічному когортному дослідженні Nurses Health Study II. Потенційні учасники цього дослідження були визначені як такі, що мали споживання калію, магнію та кальцію, все нижче 30-го процентиля, у підтвердженій анкеті 31 про частоту їжі, введеній за 1-2 роки до дослідження, і підтверджено, що вона становить 32 кг/м 2; інсулінозалежний діабет; серцево-судинне захворювання; ниркова недостатність; ліки, що впливають на артеріальний тиск, дієти для схуднення, вживання харчових добавок кальцію, магнію або калію (включаючи антацидні препарати); і споживання алкоголю> 50 г/день.

Із 3442 осіб, яких запросили пройти перевірку на відповідність вимогам, 1004 (29%) висловили зацікавленість. З них 250 (25%) були виключені з подальшої участі з таких причин: гіпертонія, інші важкі захворювання, вживання ліків, що впливають на артеріальний тиск (53 [5%]), планування завагітніти (56 [6%]), ожиріння (49 [5%]), неможливість повторного контакту (38 [4%]) та відмова від участі (47 [5%]). Решта 754 медсестри були запрошені для подальшого обстеження, і 583 знову виявили зацікавленість. З них 393 пройшли скринінг, щоб досягти мети, яка становить 320, і 321 (82%) були рандомізовані. Двадцять один учасник вийшов до середини і не був доступний для подальших вимірювань. Отже, остаточна популяція досліджень становила 300 жінок, які виконали базові та середні виміри. З них 290 завершили вимірювання в кінці дослідження. Це дослідження було схвалено інституційною комісією з огляду в Бригамі та жіночій лікарні, і суб'єкти дали інформовану згоду.

Вивчати дизайн

Дизайн був рандомізованим, паралельним груповим дослідженням з чотирма групами, які отримували дієтичні добавки, і п'ятою, яка отримувала плацебо, все в подвійних сліпих умовах протягом 16 тижнів. Потенційно прийнятні учасники були зараховані на 4-тижневу фазу введення, під час якої призначали таблетки плацебо (магній-плацебо, дві капсули двічі на день). Протягом періоду обкатки вони отримували цілодобовий амбулаторний контроль артеріального тиску та збирали цілодобову пробу сечі. Суб'єкти вважалися придатними, якщо вони мали кількість таблеток, що свідчить про те, що було прийнято> 90% призначених їм таблеток. Суб'єкти, які мали вихідний систолічний артеріальний тиск понад 160 мм рт.ст. або діастолічний артеріальний тиск> 95 мм рт. Ст., Були виключені та порадили звернутися до лікарів. Усі вони погодились залишити звичну дієту, включаючи споживання натрію, без змін і не приймати мінеральні добавки.

Учасників було рандомізовано в одну з п’яти груп: хлорид калію 40 ммоль щодня (K-Dur 20 ммоль двічі на день, Key Pharmaceutical); карбонат кальцію 1200 мг на добу (Caltrate 600 mg двічі на день, лабораторії Lederle); лактат магнію 336 мг на добу (дві таблетки з пролонгованим вивільненням по 84 мг двічі на день, Niche ’Pharmaceuticals); поєднання цих мінералів і доз; і таблетки плацебо, які відповідають таблеткам кальцію. Група плацебо отримувала подвоєну кількість учасників у порівнянні з чотирма групами лікування для покращення статистичної потужності. 32 таблетки поширювались у календарних упаковках. Ці дози добавок мали на меті підвищити споживання кожного мінералу вище 90-го процентиля у дослідженні здоров’я медсестер I. 7 Інформацію про подальший збір було зібрано в середній точці (8 тижнів) та в кінці дослідження (16 тижнів): амбулаторна 24- годинний артеріальний тиск, 24-годинна сеча, маса тіла, опитування щодо здоров’я та побічних ефектів та кількість таблеток. В кінці випробування дієтичну анкету вводили для кількісної оцінки споживання під час випробування.

Вимірювання

Двадцять вісім амбулаторних апаратів для вимірювання артеріального тиску (модель SpaceLabs №90207, SpaceLabs Medical Inc) були передані в оренду на час дослідження. Монітор був доставлений кожному учаснику експрес-поштою та повернутий протягом 48 годин. Інструкції були розіслані випробовуваним разом із моніторами, і співробітник зателефонував кожній учасниці, щоб підтвердити своє розуміння. Цілодобовий моніторинг кожного з трьох періодів вимірювань проводився у робочий день. Для медсестер, які не працювали, моніторинг проводився у визначений робочий день. Артеріальний тиск вимірювали кожні 30 хвилин під час неспання (як правило, з 6 ранку до 22 вечора для працівників денної зміни або з 17 вечора до 10 ранку для робітників нічної зміни) та кожні 1 годину під час сну (зазвичай з 12 ранку до 7 ранку для працівників денної зміни або з 10 ранку до 17 вечора для працівників нічної зміни). Апарат для артеріального тиску автоматично вводив дані артеріального тиску на комп’ютерну стрічку, яка згодом була перетворена у файл ASCII у кабінеті дослідження.

Медсестри записали обсяг 24-годинного забору сечі та надіслали поштою 10 мл зразка. Зразки сечі аналізували за допомогою атомно-абсорбційної спектрофотометрії на вміст кальцію та магнію та автоаналізатором на вміст натрію, калію та креатиніну в основній лабораторії Клінічного дослідницького центру, Бригама та Жіночої лікарні.

Аналіз даних

Артеріальний тиск усереднювали для кожної години, а потім обчислювали середнє значення для цілодобового тиску. Первинною змінною результату була зміна середнього 24-годинного діастолічного артеріального тиску від вихідного рівня під час лікування, визначеного як середнє значення 8-ти та 16-тижневих вимірювань. До аналізу були включені учасники, які виконали 8-тижневе, але не 16-тижневе вимірювання артеріального тиску. Для цих суб’єктів 8-тижневі вимірювання використовували для змінної результату. Процедура множинної регресії загальних лінійних моделей Системи статистичного аналізу була використана для визначення того, чи середня зміна артеріального тиску від вихідного рівня у кожній з чотирьох груп лікування відрізнялася від середньої зміни групи плацебо. 33 При вторинному аналізі зміни артеріального тиску коригували на вплив коваріатів, включаючи базовий артеріальний тиск; вік; вихідне виділення з сечею калію, магнію та кальцію; і вихідне споживання цих катіонів у раціоні.

Результати

Вихідна 24-годинна екскреція калію з сечею становила 41 ± 16 ммоль, кальцію 4,8 ± 2,2 ммоль і магнію 3,9 ± 1,3 ммоль і була подібною для чотирьох груп лікування (таблиця 3). Виведення з сечею калію, кальцію та магнію значно збільшилось у групах, які отримували ці мінерали як добавки, порівняно з групою плацебо (табл. 3). Відповідно до кількості таблеток, пацієнти всіх груп приймали від 94% до 96% призначених їм таблеток. Збільшення екскреції калію, 29 ммоль, становило 76% від прийнятої дози, 38 ммоль (40 ммоль, введених × 96%, відповідає кількості таблеток). Збільшення в групі, яка отримувала всі три мінерали, було подібним до зростання в групах, які отримували одну мінеральну добавку. Екскреція натрію була однаковою у всіх групах лікування, у середньому 135 ммоль/добу.

Середній 24-годинний артеріальний тиск на вихідному рівні становив 116 ± 8 мм рт.ст. систолічним та 73 ± 6 мм рт.ст. діастолічним, і був подібним серед чотирьох груп (таблиця 4). Порівняно з групою плацебо, артеріальний тиск значно знизився від вихідного рівня в калієвій групі на 2,0 мм рт. Ст. Для систолічного тиску (95% довірчий інтервал, -3,7 до -0,3) і на 1,7 мм рт. ). Істотних змін у групах магнію та кальцію не відбулося. Комбінація всіх трьох мінералів мала менший вплив на артеріальний тиск, ніж калій, і суттєво не відрізнялася від плацебо.

Коли за допомогою багаторазового регресійного аналізу коригували зміни артеріального тиску для базового артеріального тиску та виведення із сечею мінералу або мінералів, які були доповнені, відмінності були незначно зменшені між групами лікування та групою плацебо. Ці скориговані відмінності були для калію -1,4 систолічного (P= .09)/- 1,3 діастолічний (P= .04), для кальцію - 0,1 систолічного (P= .9)/- 0.4 діастолічного (P= .5), для магнію -0.5 систолічного (P= .5)/- 0.3 діастолічний (P= .6), а для всіх трьох добавок -1.0 систолічного (P= .2)/- 0,8 діастолічного (P= .2). Додавання базової екскреції натрію до множинного регресійного аналізу не впливало на різницю артеріального тиску між групами лікування та групою плацебо. Аналіз підгруп не виявив відмінностей у змінах артеріального тиску між учасниками, які мали вихідний рівень артеріального тиску, екскрецію катіону з сечею, екскрецію натрію з сечею або споживання дієтичного катіону вище порівняно із середнім значенням.

Артеріальний тиск на початковому рівні показав очікувані добові зміни у працівників, що працюють на зміну дня (рис. 1). Ця добова картина була однаковою у всіх групах на початковому рівні та під час прийому добавок. У робітників нічної зміни була притуплена добова варіація (дані не наведені). Зміни артеріального тиску від вихідного рівня протягом 2-годинних інтервалів аналізували в кожній групі лікування для повної групи та працівників, що працювали на зміну. У кожній групі не вистачало працівників нічної зміни для окремого аналізу змін (від 4 до 5 у кожній групі, за винятком 8 у групі магнію). Результати для всієї групи (рис. 2 і 3) та працівників денної зміни були подібними. Зниження артеріального тиску в калієвій групі було досить рівномірним протягом 24 годин моніторингу, за винятком пізнього вечора, коли годинні різниці, як правило, були меншими, ніж в інші часи (рис. 2 і 3). Вплив кальцію, магнію або комбінації мінералів на артеріальний тиск не було очевидним протягом будь-якого інтервалу протягом 24 годин.

Не було суттєвих відмінностей у частоті симптомів між групами, за винятком підвищеного сприйняття рівня енергії в калієвій групі (8/49, 16%) порівняно з контрольною групою (5/103, 5%) та рідким стільцем у група магнію (20/50, 40%) порівняно з контрольною групою (18/103, 17%). У кожній групі від 1 до 2 учасників вийшли з дослідження через можливі побічні ефекти. Нікому не потрібно було відмовлятися через підвищений артеріальний тиск (> 160 систолічний або> 95 діастолічний).

Обговорення

У цьому дослідженні ні добавки магнію, ні кальцію не знижували кров'яний тиск. Два останніх мета-аналізи не виявили загального впливу кальцію на кров'яний тиск у осіб, які страждають на нормальну гіпертензію. 17 18 В недавньому дослідженні серед дітей, які страждають на нормальну гіпертензію, віком від 10 до 13 років, зниження систолічного артеріального тиску було обернено пропорційним до споживання кальцію на початковому рівні. 49 Однак у дорослих із звичайним споживанням кальцію менше 600 мг препарати кальцію не знижували кров'яний тиск. 50 51 52 53 54 55 Отже, ми прийшли до висновку, що збільшення споживання кальцію шляхом прийому добавок не знижує артеріальний тиск у дорослих із нормальною артеріальною недостатністю з низьким або середнім початковим споживанням.

Фігура 1. Амбулаторний артеріальний тиск на початковому рівні для працівників, що працюють на зміну. n = 274. Точки даних показують середні значення та стандартні відхилення. •, систолічний; ▪, діастолічний.

Малюнок 2. Діастолічні зміни артеріального тиску в групах калію та плацебо. Амбулаторне вимірювання артеріального тиску усереднювалось протягом 2-годинних інтервалів, а точки даних вказували медіану часу протягом кожного 2-годинного інтервалу. •, калієва група (n = 49); ▪, група плацебо (n = 103). Точки даних показують середні зміни порівняно з базовим рівнем, усереднюючи 8- і 16-тижневі вимірювання під час прийому добавок. На панелях помилок відображаються стандартні помилки змін.

Малюнок 3. Зміни систолічного артеріального тиску в групах калію та плацебо. Для опису див. Рис. 2.

Таблиця 1. Характеристика учасників

ІМТ вказує на індекс маси тіла. Включені суб'єкти, які пройшли середнє вимірювання артеріального тиску. Одиниці - це кількість предметів для сексу, раси та курців; інакше означає ± SD.

Таблиця 2. Середнє споживання дієти

Значення є середніми ± SD (% від загальної кількості калорій); одиниці виміру такі: калорії, ккал/д; білки, вуглеводи, загальний жир, клітковина та алкоголь; г/д; і кальцій, магній і калій; мг/добу.

1 P 2 P 3 P

Таблиця 3. Виведення з сечею електролітів та креатиніну

Між груповими відмінностями:

1 P 2 P 3 P 4 P 1 і ммоль/24 год 2 .

Таблиця 4. Середній цілодобовий амбулаторний артеріальний тиск

Значення середні ± SD; 95% довірчі інтервали вказані в дужках.

Ми дякуємо спеціалізованим медсестрам з Дослідження медичних сестер II, які брали участь у цьому дослідженні. Дослідження було підтримано грантами Національного інституту серця, легенів та крові R01 HL34593 та Національного інституту раку R01 CA50385, а також грантом Національного інституту охорони здоров'я NCRR GCRC M01 RR02635 Лікарні Бригама та жінок Загальний центр клінічних досліджень.