circulația Hiperdynamică și riscul Cardiovascular la copii și adolescenți

rezistența la insulină/hiperinsulinemia s-au dovedit a fi legate de riscul de a dezvolta hipertensiune arterială, obezitate și dislipidemie, factori de risc cardiovascular comuni la adulți.1234 rezistența la insulină a fost propusă a fi un potențial defect metabolic care stă la baza unei constelații a acestor afecțiuni cunoscute sub numele de sindromul X,5 cvartetul mortal,6 și sindromul de rezistență la insulină.7 recent, Stern și colegi8 a arătat că o circulație hiperdynamică la populația adultă este asociată cu niveluri crescute de insulină post-și postglucoză, tensiune arterială sistolică, trigliceride și grăsime corporală. În consecință, acești autori au postulat că o circulație hiperdynamică indusă de insulină este o caracteristică timpurie a unui sindrom de rezistență la insulină. Nu se știe dacă această asociere apare și în viața timpurie.

o serie de studii au arătat că insulina induce creșteri ale debitului cardiac, contractilității cardiace și frecvenței cardiace la animalele experimentale și la om.9101112 în plus, a fost demonstrată o relație independentă între insulină și tensiunea arterială la copii1314 și adulți.1516 astfel, s-a teoretizat că o circulație hiperdinamică indusă de insulină manifestată printr-o presiune pulsată lărgită și tahicardie ar putea reprezenta o caracteristică timpurie a sindromului de rezistență la insulină.8

în studiile anterioare transversale și prospective, am observat coexistența variabilelor factorului de risc cardiovascular legate de sindromul X și persistența acestora la copii și adulți tineri.171819 studiul de față examinează asocierea dintre aspectele hemodinamice ale circulației și riscul cardiovascular legat de sindromul de rezistență la insulină la copiii și adolescenții dintr-o comunitate biracială.

metode

eșantion de populație

studiul Bogalusa Heart este o investigație comunitară biracială (două treimi albe și o treime negre) a istoriei naturale timpurii a bolilor cardiovasculare. Populația studiată este formată din toți copiii și adulții tineri care locuiesc în Secția 4, cu Bogalusa, La, CA comunitate principală (populația totală, 22 000 de persoane). Din 1973, populația a fost examinată prin sondaje transversale repetate, cu rate de participare cuprinse între 80% și 93%. Designul și metodele studiului inimii Bogalusa au fost descrise în detaliu în altă parte.20

în timpul anului școlar 1984-1985, a fost efectuat un sondaj transversal la 2559 de copii și adolescenți cu vârsta cuprinsă între 8 și 17 ani. Dintre aceștia, 2231 de participanți au avut analize de insulină pe post. Trei persoane care erau însărcinate au fost excluse din analize, rezultând o populație de studiu de 2229. Ulterior, în cursul anului 1987-1988, următorul sondaj transversal al copiilor școlari a fost realizat la Bogalusa. În total, 1074 de persoane au participat la ambele sondaje, iar datele lor au fost utilizate pentru analize prospective.

examinări generale

în esență, toate anchetele transversale au fost efectuate în conformitate cu aceleași protocoale.20 consimțământul informat a fost obținut înainte de fiecare examinare. Toți participanții au fost instruiți să postească timp de 12 până la 14 ore înainte de venipunctură. Ultimul aport alimentar a fost evaluat prin interviu în dimineața examinării. Măsurătorile antropometrice au inclus înălțimea, care a fost măsurată până la 0,1 cm, și greutatea, până la 0,1 kg. Grosimile subscapulare și triceps ale pielii au fost măsurate până la 1 mm cu etriere Lange skinfold. Deoarece variațiile considerabile legate de vârstă ale nivelului de grăsime corporală la o anumită percentilă a pielii sunt observate în rândul copiilor și adolescenților, procentul de grăsime corporală a fost calculat folosind suma pielii subscapulare și triceps într-o ecuație dezvoltată special pentru copii.21 indicele Rohrer (RI) (greutatea împărțită la cubul de înălțime) a fost, de asemenea, utilizat ca indice al adipozității globale.

măsurătorile repetate ale tensiunii arteriale au fost obținute pe brațul drept al subiecților într-o poziție relaxată, așezată. Măsurătorile brațului (lungimea și circumferința) au fost efectuate conform protocoalelor pentru a asigura dimensiunea corectă a manșetei pentru determinarea tensiunii arteriale. Tensiunea arterială sistolică și diastolică au fost înregistrate ca prima și a patra fază Korotkoff, respectiv. Media a șase lecturi luate de două asistente instruite aleatoriu a fost definită ca tensiunea arterială a individului. Presiunea pulsului reprezintă diferența dintre prima și a patra fază. Rata pulsului a fost calculată timp de 30 de secunde de examinatorii instruiți. După o așteptare de 10 secunde, măsurătorile pulsului au fost repetate pentru o altă perioadă de 30 de secunde. Media a două citiri de impulsuri a fost utilizată ca rată de puls a individului. În cel de-al doilea sondaj, după 3 ani, rata pulsului fiecărui participant a fost contorizată timp de 60 de secunde de un instrument Dinamap (model 845XT, Critikon Inc), iar citirea a fost obținută de pe afișajul digital.

analizele de laborator

concentrațiile de colesterol total seric și trigliceride au fost determinate într-un Technicon auto-Analyzer II (Technicon Corp) conform Manualului de laborator al Programului Lipid Research Clinics.22 laboratorul a fost standardizat de Centrele pentru Controlul Bolilor din Atlanta, Ga și este monitorizat printr-un program de supraveghere. Colesterolul seric VLDL, colesterolul LDL și colesterolul HDL au fost analizate printr-o combinație de precipitare heparină-calciu și proceduri de electroforeză în gel de agar-agaroză.23

glucoza plasmatică a fost măsurată cu un analizor de glucoză Beckman printr-o metodă de glucoză oxidază. Determinările insulinei plasmatice au fost efectuate printr-o procedură de radioimunoanaliză cu trusa de insulină Phadebas (Pharmacia Diagnostics AB).24

analiza statistică

toate analizele au fost efectuate cu programul sas.25 de copii au fost clasificați în trei grupuri pe baza ratei pulsului și a presiunii pulsului, așa cum este descris de Stern și colab.8 : hiperdynamic, intermediar și hipodinamic. Toți indivizii au fost împărțiți în quartile în funcție de rata pulsului și presiunea pulsului pe grupe de vârstă (intervale de 2 ani), rasă și sex. Indivizii hiperdynamici au fost definiți ca indivizi care au avut cel mai de sus 25% atât din distribuțiile pulsului, cât și din distribuțiile presiunii pulsului. Indivizii hipodinamici au fost definiți ca indivizi care au avut cel mai mic 25% atât din frecvența pulsului, cât și din distribuția presiunii pulsului. Indivizii intermediari au fost definiți ca indivizi a căror rată a pulsului și presiune a pulsului au fost ambele între 25% și 75% din distribuțiile respective. Persoanele care nu s-au încadrat în aceste trei categorii au fost excluse din prezenta analiză.

deoarece nu s-a observat nicio interacțiune semnificativă între grupurile rasiale și starea hemodinamică, ambele grupuri rasiale au fost grupate pentru analiză. Mai mult, distribuția rasială a fost aproape similară în cele trei categorii hemodinamice. Nivelurile medii ale variabilelor de studiu au fost obținute pe fiecare grup de categorii. Datorită distribuțiilor lor înclinate, valorile insulinei și trigliceridelor în condiții de repaus alimentar au fost transformate logaritmic în analize. Au fost efectuate mai multe analize de regresie liniară pentru a examina tendința variabilelor selectate în trei categorii hemodinamice după ajustarea pentru vârstă, vârstă pătrată, vârstă cubată și rasă sau procentaj de grăsime corporală. În analiză, statusul hemodinamic a fost tratat ca o variabilă de nivel interval: (1) a fost codificat pentru hipodinamic, (2) pentru intermediar și (3) pentru hiperdynamic. Efectul circulației hemodinamice a fost, de asemenea, examinat după ce toți subiecții au fost clasificați ca indivizi slabi (<percentila 25 a procentului de grăsime corporală) sau obezi (>percentila 75 a procentului de grăsime corporală) în funcție de vârstă (interval de 2 ani), specifice rasei și specifice sexului percentile ale procentului de grăsime corporală. S-a utilizat un test de la un număr de 7xt2 pentru a determina dacă procentele subiecților din a cincea chintilă pentru variabilele selectate (prima chintilă a fost utilizată pentru colesterolul HDL) au fost semnificativ diferite de cele așteptate doar din întâmplare la fiecare nivel de stare hemodinamică.

analize similare au fost efectuate pe un subset al cohortei longitudinale pentru a determina dacă cei care au rămas hiperdinamici la momentul inițial continuă să prezinte risc cardiovascular advers la urmărire (3 ani).

rezultate

distribuțiile indivizilor care se încadrează într-o stare hemodinamică în funcție de rasă și sex sunt prezentate în tabelul 1. Distribuțiile rasiale ale indivizilor hiperdynamici erau aproape similare. Relația dintre grăsimea corporală și circulația hiperdinamică este prezentată în tabelul 2. Mai multe măsuri de obezitate au fost semnificativ mai mari cu circulația hiperdynamică la băieți. Mai mult, copiii hiperdynamici au avut o obezitate centrală mai mare.

Tabelul 3 compară nivelurile medii ale variabilelor studiului în funcție de starea hemodinamică la băieți și fete. În general, majoritatea variabilelor studiului au arătat o tendință spre valori mai mari, cu excepția tensiunii arteriale diastolice și a colesterolului HDL (la băieți), care au arătat o tendință opusă în cele trei categorii. După ajustarea pentru vârstă, rasă și procentul de grăsime corporală, tensiunea arterială sistolică a crescut semnificativ la ambele sexe cu o circulație hiperdynamică. O diferență semnificativă de sex a fost observată în raport cu variabilele lipoproteinelor și insulina. Insulina și trigliceridele au crescut semnificativ cu o circulație hiperdynamică la băieți. O tendință descrescătoare cu colesterolul HDL (P=.06) a fost observat și la băieți. Cu toate acestea, nu a fost observată o tendință semnificativă la fete, cu excepția unei tendințe pozitive pentru colesterolul total. Nivelurile de glucoză la post nu au arătat nicio tendință cu starea hemodinamică.

Tabelul 4 prezintă tendințele cu status hemodinamic la băieții slabi (<percentilele 25 de grăsime corporală) față de băieții obezi (>percentilele 75 de grăsime corporală). Deși tendințele semnificative ale tensiunii arteriale au fost încă prezente atât în grupurile slabe, cât și în cele obeze, asocierea circulației hiperdynamice cu variabilele lipoproteinelor și insulinei nu a fost semnificativă statistic în grupul slab. În schimb, o tendință semnificativă cu circulație hiperdynamică a persistat în grupul obez. Analizele corespunzătoare pentru fete sunt prezentate în tabelul 5. Rata pulsului, presiunea pulsului și tensiunea arterială au prezentat tendințe semnificative cu starea hemodinamică în ambele grupuri. Nivelurile totale de colesterol tind să crească cu o circulație mai hiperdynamică în grupul obez. O observație similară a fost găsită atunci când această analiză a fost repetată cu indicele Rohrer (datele nu sunt afișate).

în studiile privind relațiile bivariate dintre statusul hemodinamic și variabilele selectate ale factorilor de risc cardiovascular, procentul subiecților hiperdinamici din chintila superioară pentru trigliceride, insulină și procentul de grăsime corporală a fost semnificativ mai mare decât cel așteptat doar întâmplător (20%) la băieți și pentru colesterolul LDL și procentul de grăsime corporală la fete (datele nu sunt prezentate).

efectul statusului hemodinamic inițial asupra variabilelor factorului de risc cardiovascular urmărit pe o perioadă de 3 ani într-un subset este prezentat în Tabelul 6. Nivelurile de urmărire a procentului de grăsime corporală, indicele Rohrer, colesterolul HDL, trigliceridele și insulina au continuat să prezinte tendințe semnificative cu starea hemodinamică inițială la băieți. La fete, aceste tendințe, deși în direcțiile așteptate, nu au atins semnificația, cu excepția trigliceridelor.

discuție

studiul actual bazat pe comunitate realizat pe copii și adolescenți cu viață liberă, probabil sănătoși, arată că persoanele cu circulație hiperdynamică tind să afișeze niveluri crescute de grăsime corporală, insulină, tensiune arterială sistolică și trigliceride și scăderea colesterolului HDL. Analizele longitudinale pe un subset au arătat persistența acestor tendințe pe o perioadă de 3 ani. Aceste observații confirmă studiile anterioare efectuate la adulți8, dar extind observațiile la copilărie și adolescență. S-a demonstrat că insulina plasmatică joacă roluri multiple și importante în sistemul cardiovascular. Infuziile de insulină s-au dovedit a crește debitul cardiac, contractilitatea cardiacă și ritmul cardiac la animalele experimentale și la om.9101112 mecanismele fiziologice posibile includ stimularea sistemului nervos simpatic, rezultând creșteri ale eliberării norepinefrinei26 și reabsorbție tubulară renală crescută a sodiului, 27 urmată de o creștere a volumului extracelular și a producției cardiace28 și inducerea hipertrofiei vasculare a celulelor musculare netede.29

s-a sugerat că rezistența la insulină este factorul de bază care leagă hiperinsulinemia compensatorie, intoleranța la glucoză, dislipidemia și hipertensiunea.5 observațiile de față sugerează că o stare hiperdynamică reflectă manifestările timpurii ale sindromului de rezistență la insulină sau sindromul X. deoarece obezitatea este o componentă importantă a acestui sindrom, au fost efectuate analize suplimentare pentru a observa asocierea dintre procentul de grăsime corporală și o circulație hiperdynamică. Așa cum s-ar putea aștepta, variabilele factorilor de risc cardiovascular legate de rezistența la insulină în mod semnificativ în grupul obez, dar nu în grupul slab. Deoarece gruparea obezității, hipertensiunii, dislipidemiei și tulburărilor metabolismului carbohidraților se găsesc adesea la același individ, rezistența la insulină sau hiperinsulinemia pot spori aceste asociații. Voors et al30 a observat la copiii din Bogalusa că diferite măsuri de obezitate au fost, de asemenea, foarte legate de un răspuns la insulină după o încărcare cu glucoză. Mai mult, relația puternică a grăsimii centrale cu răspunsul la insulină a fost observată la copiii Bogalusa.31 Smoak și colab. 17 au examinat relația obezității, în special a pielii subscapulare, spre deosebire de pielea tricepsului (periferic), cu gruparea tensiunii arteriale sistolice, insulina în repaus și modificările lipoproteinelor la copii, indicând faptul că subiecții obezi centrali au avut o grupare mai mare decât se aștepta în comparație cu subiecții slabi. Studiul de față a constatat, de asemenea, o asociere puternică între o circulație hiperdynamică și obezitatea centrală. Sensibilitatea la insulină prezintă o corelație puternic inversă cu gradul de obezitate; de asemenea, sensibilitatea scăzută la insulină apare la persoanele obeze, hipertensive.32 aceste observații sugerează că o scădere a sensibilității la insulină, chiar și la persoanele obeze asimptomatice, poate sta la baza grupării. Obezitatea generată din diverse cauze probabil stă la baza acestei grupări.

deși asocierea dintre circulația hiperdynamică și multe caracteristici ale sindromului de rezistență la insulină a fost în direcția așteptată atât la băieți, cât și la fete, relația a fost semnificativă doar în rândul băieților. Diferența poate reflecta interacțiunile fiziologice și hormonale care apar în cadrul celor două grupuri sexuale în timpul dezvoltării pubertale. Studiile anterioare la adulți au arătat relații semnificative atât la bărbați, cât și la femei.8

unele studii prospective asupra populației au descoperit că o frecvență cardiacă rapidă este un factor de risc pentru hipertensiunea viitoare. Persoanele hipertensive cu stare hiperdynamică prezintă adesea un debit cardiac ridicat, o rezistență periferică scăzută și o frecvență cardiacă rapidă.3334 Lund-Johansen34 a descris o tranziție de la un debit cardiac ridicat la o rezistență vasculară crescută la pacienții hipertensivi limită precoce cu circulație hiperdynamică. Young și colab. 35 au arătat excreția de catecolamină legată de mărimea corpului și obezitate, implicând dieta și secreția de insulină ca afectând dinamica cardiovasculară. De asemenea, Stern și colab.8 au descoperit că circulația hiperdynamică a fost un predictor puternic al diabetului de tip II într-un studiu de urmărire de 8 ani. Analizele noastre longitudinale ale persoanelor hiperdynamice au arătat o tendință de a avea niveluri mai ridicate de tensiune arterială sistolică, trigliceride, colesterol VLDL, insulină, creșterea procentuală a grăsimii corporale și scăderea nivelului de colesterol HDL pe o perioadă de 3 ani. Aceste observații indică faptul că copiii hiperdynamici nu numai că prezintă o formă timpurie de rezistență la insulină, dar tind să mențină continuu multe caracteristici ale sindromului de rezistență la insulină. Continuarea unei astfel de grupări cu persistența caracteristicilor hemodinamice ar putea fi un marker pentru risc cardiovascular ridicat și evenimente cardiovasculare premature.

aceste observații întăresc conceptul că circulația hiperdynamică este o caracteristică timpurie a sindromului de rezistență la insulină. Este de interes faptul că tensiunea arterială sistolică ridicată a avut un risc cardiovascular ridicat în studiul Framingham. În studiul de față la copii și adolescenți, dacă a fost selectată o presiune pulsată largă, a urmat o presiune sistolică ridicată cuplată cu o presiune diastolică scăzută. Este probabil ca această tendință să persiste la vârsta adultă, când o rigiditate vasculară crescută se dezvoltă odată cu îmbătrânirea și reprezintă hipertensiunea sistolică. Asocierea observată între un status hiperdynamic și alți factori de risc cardiovascular în copilărie și adolescență are implicații pentru prevenire, în special pentru instituirea unor măsuri precum controlul greutății, exercițiile fizice și o dietă prudentă.

cereri de retipărire către Gerald S. Berenson, MD, Centrul Tulane pentru sănătate cardiovasculară, școala de Sănătate Publică a Universității Tulane & Medicină Tropicală, 1501 Canal St, etajul 14, New Orleans, LA 70112-2824.