Hyperdynamisk Sirkulasjon Og Kardiovaskulær Risiko Hos Barn Og Ungdom

Insulinresistens/hyperinsulinemi har vist seg å være relatert til risikoen for å utvikle hypertensjon, fedme Og dyslipidemi, vanlige kardiovaskulære risikofaktorer hos voksne.1234 Insulinresistens har blitt foreslått å være en potensiell metabolsk defekt som ligger til grunn for en konstellasjon av disse tilstandene Kjent som syndrom X,5 dødelig kvartett, 6 og insulinresistenssyndrom.7 Nylig, Stern og kolleger8 viste at en hyperdynamisk sirkulasjon i den voksne befolkningen er forbundet med økte nivåer av fastende og postglukose insulin, systolisk blodtrykk, triglyserider og kroppsfett. Følgelig postulerte disse forfatterne at en insulininducert hyperdynamisk sirkulasjon er et tidlig trekk ved et insulinresistenssyndrom. Om denne foreningen også forekommer i tidlig liv, er ikke kjent.

en rekke studier har vist at insulin induserer økning i hjerteutgang, hjertekontraktilitet og hjertefrekvens hos forsøksdyr og mennesker.9101112 i tillegg er det vist en uavhengig sammenheng mellom insulin og blodtrykk hos barn1314 og voksne.1516 Således har det blitt teoretisert at en insulinindusert hyperdynamisk sirkulasjon manifestert av et utvidet pulstrykk og takykardi kan representere et tidlig trekk ved insulinresistenssyndromet.8

i tidligere tverrsnittsstudier og prospektive studier har vi observert sameksistensen av kardiovaskulære risikofaktorvariabler relatert til syndrom X og deres utholdenhet hos barn og unge voksne.171819 denne studien undersøker sammenhengen mellom hemodynamiske aspekter av sirkulasjonen og kardiovaskulær risiko relatert til insulinresistenssyndromet hos barn og ungdom fra et biracial samfunn.

Metoder

Populasjonsprøve

Bogalusa Heart Study er en biracial (to tredjedeler hvit og en tredjedel svart) samfunnsbasert undersøkelse av tidlig naturhistorie av kardiovaskulær sykdom. Studiepopulasjonen består av alle barn og unge voksne som bor i Avdeling 4, Med Bogalusa, La, som hovedfellesskap (samlet befolkning, ≈22 000). Siden 1973 har befolkningen blitt undersøkt gjennom gjentatte tverrsnittsundersøkelser med deltakelse på mellom 80% og 93%. Utformingen Og metodene Til Bogalusa Heart Study har blitt beskrevet i detalj andre steder.20

i skoleåret 1984-1985 ble det gjennomført en tverrsnittsundersøkelse av 2559 barn og unge i alderen 8 til 17 år. Av disse hadde 2231 deltakere fastende insulinanalyse. Tre personer som var gravide ble ekskludert fra analysene, noe som resulterte i en studiepopulasjon på 2229. Deretter ble det i Løpet av året 1987-1988 gjennomført Neste tverrsnittsundersøkelse av skolebarn I Bogalusa. I alt deltok 1074 personer i begge undersøkelsene, og deres data ble brukt til prospektive analyser.

Generelle Undersøkelser

I Hovedsak ble alle tverrsnittsundersøkelser utført under de samme protokollene.20 Informert samtykke ble innhentet før hver screening. Alle deltakerne ble bedt om å faste i 12 til 14 timer før venepunksjon. Det siste matinntaket ble vurdert ved intervju om morgenen av undersøkelsen. Antropometriske målinger inkluderte høyde, som ble målt til ±0,1 cm, og vekt, til ±0,1 kg. Subscapular og triceps skinfold tykkelser ble målt til ±1 mm Med Lange skinfold calipers. Siden betydelige aldersrelaterte variasjoner i nivået av kroppsfett på en gitt skinfold persentil er notert blant barn og ungdom, prosent kroppsfett ble beregnet ved hjelp av summen av subscapular og triceps skinfolds i en ligning utviklet spesielt for barn.21 Rohrer index (RI) (vekt dividert med kuben av høyde) ble også brukt som en indeks av total adiposity.

Replikere blodtrykksmålinger ble oppnådd på høyre arm av fag i en avslappet sittestilling. Armmålinger (lengde og omkrets) ble gjort i henhold til protokoller for å sikre riktig mansjettstørrelse for blodtrykksbestemmelse. Systolisk og diastolisk blodtrykk ble registrert som henholdsvis Første Og fjerde Korotkoff-faser. Gjennomsnittet av seks målinger tatt av to tilfeldig tildelte utdannede sykepleiere ble definert som individets blodtrykk. Pulstrykk representerer forskjellen mellom første og fjerde fase. Pulsfrekvensen ble talt i 30 sekunder av trente sensorer. Etter en 10-sekunders ventetid ble pulsmålinger gjentatt i en annen 30-sekunders periode. Gjennomsnittet av to pulsavlesninger ble brukt som individets pulsfrekvens. I den andre undersøkelsen, etter 3 år, ble hver deltakers pulsfrekvens telt i 60 sekunder Av Et Dinamap-instrument (modell 845XT, Critikon Inc), og lesingen ble hentet fra det digitale displayet.

Laboratorieanalyser

Konsentrasjoner av serum total kolesterol og triglyserider ble bestemt I En Technicon Auto-Analyzer II (Technicon Corp) i henhold Til laboratoriehåndboken For Lipid Research Clinics-programmet.22 laboratoriet har blitt standardisert Av Centers For Disease Control I Atlanta, Ga, og overvåkes av et overvåkingsprogram. Serum VLDL kolesterol, LDL kolesterol og HDL kolesterol ble analysert ved en kombinasjon av heparin – kalsium utfelling og agar-agarose gel elektroforese prosedyrer.23

Plasmaglukose ble målt Med En Beckman glukoseanalysator ved en glukoseoksidasemetode. Plasma insulinbestemmelser ble utført ved en radioimmunoassay-prosedyre med Phadebas Insulin Kit (Pharmacia Diagnostics AB).24

Statistisk Analyse

alle analyser ble utført med sas-programmet.25 Barn ble kategorisert i tre grupper på grunnlag av deres pulsfrekvens og pulstrykk som beskrevet Av Stern et al8: hyperdynamisk , mellomliggende og hypodynamisk. Alle individer ble delt inn i kvartiler i henhold til pulsfrekvens og pulstrykk etter aldersgrupper (2 års intervaller), rase og kjønn. Hyperdynamiske individer ble definert som individer som hadde de øverste 25% av både pulsfrekvens og pulstrykkfordelinger. Hypodynamiske individer ble definert som individer som hadde lavest 25% av både pulsfrekvens og pulstrykkfordeling. Intermediate individer ble definert som individer hvis pulsfrekvens og pulstrykk var begge innenfor 25% til 75% av respektive fordelinger. Personer som ikke faller inn under disse tre kategoriene ble ekskludert fra den foreliggende analysen.

Siden ingen signifikant interaksjon ble observert mellom rasegrupper og hemodynamisk status, ble begge rasegrupper samlet for analyse. Videre var rasefordelingen nesten lik i de tre hemodynamiske kategoriene. Gjennomsnittlige nivåer av studievariabler ble oppnådd på hver kategorigruppe. På grunn av deres skjevfordelinger ble fastende insulin-og triglyseridverdier logaritmisk transformert i analysene. Flere lineære regresjonsanalyser ble utført for å undersøke utviklingen av utvalgte variabler på tvers av tre hemodynamiske kategorier etter justering for alder, alder i andre, alder cubed, og rase eller prosent kroppsfett. I analysen ble hemodynamisk status behandlet som en intervallnivåvariabel: (1) ble kodet for hypodynamisk, (2) for intermediær og (3) for hyperdynamisk. Effekten av hemodynamisk sirkulasjon ble også undersøkt etter at alle individer ble kategorisert som lean (<25. prosentil av prosent kroppsfett) eller overvektige (>75. prosentil av prosent kroppsfett) individer i henhold til aldersspesifikke (2-års intervall), rasespesifikke og kjønnsspesifikke prosentiler av prosent kroppsfett. En χ 2-test ble brukt for å avgjøre om prosentandelen av forsøkspersoner i femte kvintil for utvalgte variabler (den første kvintilen ble brukt FOR HDL-kolesterol) var signifikant forskjellig fra de som bare forventes ved en tilfeldighet ved hvert nivå av hemodynamisk tilstand.

Lignende analyser ble utført på en undergruppe av longitudinell kohort for å avgjøre om de som forble hyperdynamiske ved baseline fortsatt viste kardiovaskulær risiko ved oppfølging (3 år).

Resultater

fordelingen av individer som faller inn i hemodynamisk status etter rase og kjønn er presentert I Tabell 1. De rasemessige fordelingene av hyperdynamiske individer var nesten like. Forholdet mellom kroppsfett og hyperdynamisk sirkulasjon er presentert i Tabell 2. Flere tiltak av fedme var alle signifikant større med hyperdynamisk sirkulasjon hos gutter. Videre hadde hyperdynamiske barn større sentral fedme.

Tabell 3 sammenligner gjennomsnittlige nivåer av studievariabler med hemodynamisk status hos gutter og jenter. Generelt viste de fleste studievariablene en trend mot høyere verdier, unntatt diastolisk blodtrykk og HDL-kolesterol( hos gutter), som viste en motsatt trend i de tre kategoriene. Etter justering for alder, rase og prosent kroppsfett, økte systolisk blodtrykk betydelig i begge kjønn med hyperdynamisk sirkulasjon. En signifikant kjønnsforskjell ble observert i forhold til lipoproteinvariabler og insulin. Fastende insulin og triglyserider økte alle signifikant med hyperdynamisk sirkulasjon hos gutter. En avtagende trend MED HDL-kolesterol (P=.06) ble også observert bare hos gutter. Imidlertid ble det ikke observert noen signifikant trend hos jenter, med unntak av en positiv trend for totalt kolesterol. Fastende glukosenivåer viste ingen trend med hemodynamisk status.

Tabell 4 viser trender med hemodynamisk status hos magre gutter (< 25. persentiler av kroppsfett) versus overvektige gutter (>75.persentiler av kroppsfett). Selv om de signifikante trendene med blodtrykk fortsatt var tilstede i både magre og overvektige grupper, var foreningen av hyperdynamisk sirkulasjon med lipoproteinvariabler og insulin ikke statistisk signifikant i den magre gruppen. I kontrast fortsatte en betydelig trend med hyperdynamisk sirkulasjon i den overvektige gruppen. Tilsvarende analyser for jenter er presentert i Tabell 5. Pulsfrekvens, pulstrykk og blodtrykk viste signifikante trender med hemodynamisk status i begge grupper. Totale kolesterolnivåer har en tendens til å øke med en mer hyperdynamisk sirkulasjon i den overvektige gruppen. En lignende observasjon ble funnet da denne analysen ble gjentatt Med Rohrer-indeksen (data ikke vist).

i studier av bivariate relasjoner mellom hemodynamisk status og utvalgte kardiovaskulære risikofaktorvariabler, var prosentandelen av hyperdynamiske personer i den øverste kvintil for triglyserider, insulin og prosent kroppsfett signifikant større enn forventet ved en tilfeldighet alene (20%) hos gutter og FOR LDL-kolesterol og prosent kroppsfett hos jenter (data ikke vist).

effekten av hemodynamisk status ved baseline på kardiovaskulære risikofaktorvariabler fulgt over en 3-års periode i en undergruppe er presentert i Tabell 6. Oppfølgingsnivåer av prosent kroppsfett, Rohrer-indeks, HDL-kolesterol, triglyserider og insulin fortsatte å vise betydelige trender med baseline hemodynamisk status hos gutter. I jenter, disse trendene, men i forventede retninger, nådde ikke betydning, bortsett fra triglyserider.

Diskusjon

den nåværende samfunnsbaserte studien gjort på fritt levende, antagelig sunn, barn og ungdom viser at personer med hyperdynamisk sirkulasjon har en tendens til å vise økende nivåer av kroppsfett, insulin, systolisk blodtrykk og triglyserider og redusert HDL-kolesterol. Longitudinelle analyser på en undergruppe viste utholdenhet av disse trendene over en 3-års periode. Disse observasjonene bekrefter tidligere studier gjort hos voksne8, men utvider observasjonene til barndom og ungdom.

Plasmainsulin har vist seg å spille flere og viktige roller i kardiovaskulærsystemet. Insulininfusjoner har vist seg å øke hjertets minuttvolum, hjertets kontraktilitet og hjertefrekvens hos forsøksdyr og mennesker.9101112 mulige fysiologiske mekanismer inkluderer stimulering av det sympatiske nervesystemet, noe som resulterer i økt frigjøring av noradrenalin 26 og forbedret renal tubulær natriumreabsorpsjon, 27 etterfulgt av en økning i ekstracellulært volum og hjerteutgang 28 og induksjon av vaskulær glattmuskelcellehypertrofi.29

Insulinresistens har blitt foreslått å være den underliggende faktoren som forbinder kompenserende hyperinsulinemi, glukoseintoleranse, dyslipidemi og hypertensjon.5 de nåværende observasjonene antyder at en hyperdynamisk tilstand reflekterer tidlige manifestasjoner av insulinresistenssyndromet, eller syndrom X. siden fedme er en viktig komponent i dette syndromet, ble det utført ytterligere analyser for å merke sammenhengen mellom prosent kroppsfett og en hyperdynamisk sirkulasjon. Som forventet er kardiovaskulære risikofaktorvariabler relatert til insulinresistens signifikant i den overvektige gruppen, men ikke i den magre gruppen. Siden clustering av fedme, hypertensjon, dyslipidemi og forstyrrelser i karbohydratmetabolismen ofte finnes i samme individ, kan insulinresistens eller hyperinsulinemi forbedre disse foreningene. Voors et al30 observert Hos Bogalusa-barn at ulike tiltak av fedme også var svært relatert til en insulinrespons etter en glukosebelastning. Videre ble det sterke forholdet mellom sentralt fett og insulinrespons observert hos Bogalusa-barn.31 Smoak et al17 undersøkte forholdet mellom fedme, spesielt subscapular skinfolds i motsetning til triceps (perifer) skinfolds, til clustering av systolisk blodtrykk, fastende insulin og lipoproteinendringer hos barn, noe som indikerer at sentralt overvektige personer hadde større clustering enn forventet sammenlignet med magre personer. Den foreliggende studien fant også en sterk sammenheng mellom en hyperdynamisk sirkulasjon og sentral fedme. Insulinfølsomhet viser en sterkt invers korrelasjon med graden av fedme; også redusert insulinfølsomhet forekommer hos overvektige, hypertensive individer.32 disse observasjonene antyder at en redusert insulinfølsomhet, selv hos asymptomatiske overvektige individer, kan ligge til grunn for klyngen. Fedme generert fra ulike årsaker sannsynligvis ligger til grunn for dette clustering også.

selv om sammenhengen mellom hyperdynamisk sirkulasjon og mange funksjoner av insulinresistenssyndrom var i forventet retning hos både gutter og jenter, var forholdet signifikant bare blant gutter. Forskjellen kan gjenspeile fysiologiske og hormonelle interaksjoner som forekommer i de to kjønnsgruppene under pubertetutviklingen. Tidligere studier hos voksne har vist betydelige relasjoner hos både menn og kvinner.8

noen prospektive befolkningsstudier har funnet ut at en rask hjertefrekvens er en risikofaktor for fremtidig hypertensjon. Hypertensive personer med hyperdynamisk status viser ofte høy hjerteutgang, lav perifer motstand og rask hjertefrekvens.3334 Lund-Johansen34 beskrev en overgang fra høy minuttvolum til forhøyet vaskulær resistens hos tidlig borderline hypertensive pasienter med hyperdynamisk sirkulasjon. Young et al35 viste katekolaminutskillelse relatert til kroppsstørrelse og fedme, noe som impliserte diett og insulinsekresjon som påvirker kardiovaskulær dynamikk. Stern et al8 fant også at hyperdynamisk sirkulasjon var en sterk prediktor for TYPE II diabetes i en 8-årig oppfølgingsstudie. Våre longitudinelle analyser av hyperdynamiske individer viste en tendens til å ha høyere nivåer av systolisk blodtrykk, triglyserid, VLDL-kolesterol, insulin, økende prosent kroppsfett og redusert HDL-kolesterolnivå over en 3-års periode. Disse observasjonene indikerer at hyperdynamiske barn ikke bare viser en tidlig form for insulinresistens, men har også en tendens til kontinuerlig å opprettholde mange funksjoner i insulinresistenssyndromet. Fortsettelse av en slik klynging med vedvarende hemodynamiske egenskaper kan være en markør for høy kardiovaskulær risiko og premature kardiovaskulære hendelser.

disse observasjonene forsterker konseptet om at hyperdynamisk sirkulasjon er et tidlig trekk ved insulinresistenssyndrom. Det er av interesse at høyt systolisk blodtrykk hadde en høy kardiovaskulær risiko i Framingham-Studien. I denne studien av barn og ungdom, hvis et bredt pulstrykk ble valgt, fulgte høyt systolisk trykk kombinert med lavt diastolisk trykk. Det er sannsynlig at denne trenden fortsetter i voksen alder, når en økt vaskulær stivhet utvikler seg med aldring og står for systolisk hypertensjon. Den observerte sammenhengen mellom hyperdynamisk status og andre kardiovaskulære risikofaktorer i barndommen og ungdomsårene har implikasjoner for forebygging, spesielt for å iverksette tiltak som vektkontroll, trening og et forsiktig kosthold.

Reprint forespørsler Til Gerald S. Berenson, MD, Tulane Senter For Kardiovaskulær Helse, Tulane University School Of Public Health & Tropisk Medisin, 1501 Canal St, 14. Etasje, New Orleans, LA 70112-2824.