A bal kamrai tömeg meghatározói az elhízásban; kardiovaszkuláris mágneses rezonancia vizsgálat

Absztrakt

Háttér

Az elhízás a megnövekedett bal kamrai tömeghez kapcsolódik, amely a halálozás független előrejelzője. Ennek eredményeként a bal kamrai tömeg meghatározóinak megértése az elhízás hátterében terápiás és prognosztikai következményekkel jár. A kardiovaszkuláris mágneses rezonancia alkalmazásával az volt a célunk, hogy megvilágítsuk a bal kamrai tömeg fő prediktorait súlyosan elhízott alanyokban, további kardiovaszkuláris kockázati tényezőktől mentesen.

Mód

38 elhízott (BMI 37,8 ± 6,9 kg/m 2) és 16 normál testsúlyú kontrollalany (BMI 21,7 ± 1,8 kg/m 2), mind kardiovaszkuláris kockázati tényezők nélkül, szív- és érrendszeri mágneses rezonancia képalkotáson estek át a bal kamrai tömeg, a bal kamra térfogatának felmérése érdekében és zsigeri zsírtömeg. A bal kamrai tömeget ezután összehasonlították az elhízás szérum- és antropometriai markereivel, amelyek a bal kamrai tömeghez kapcsolódtak, azaz magasság, életkor, vérnyomás, teljes zsírtömeg, zsigeri zsírtömeg, sovány tömeg, szérum leptin és éhomi inzulinszint.

Eredmények

Ahogy az várható volt, az elhízás jelentősen megnövekedett bal kamrai tömeggel járt (126 ± 27 vs 90 ± 20 g; p 2 = 0,77).

Következtetés

Az elhízásra adott bal kamrai hipertrófiás válasz további kardiovaszkuláris rizikófaktorok hiányában elsősorban a sovány testtömeg, az LV-löket mennyiségének és a zsigeri zsírtömeg növekedésének tulajdonítható. Tekintettel az elhízás, a bal kamrai hipertrófia és a mortalitás közötti jól dokumentált kapcsolatra, ezeknek a megállapításoknak potenciálisan fontos prognosztikai és terápiás vonatkozásai vannak az elsődleges és a másodlagos megelőzésben.

Háttér

A bal kamrai hipertrófia az elhízás egyik jellegzetes szív-adaptációja. [1–3] Mivel ma már egyre több olyan szakirodalom létezik, amely szoros összefüggést mutat be a bal kamrai hipertrófia és az összes halálozási ok között, [4–6], figyelembe véve az elhízás növekvő elterjedtségét és azt a tényt, hogy az elhízás összefügg a fokozott halálozási kockázat [7], annak megértése, hogy az elhízás hogyan modulálja a kardiovaszkuláris kockázatot, egyre növekvő klinikai jelentőségű. Ezenkívül az elhízásban a bal kamrai tömeg meghatározóinak azonosítása potenciálisan fontos következményekkel jár az elsődleges és másodlagos megelőzésre irányuló prognózis és terápiás beavatkozás szempontjából.

A bal kamrai hipertrófia hátterében álló mechanizmusok számos vizsgálat középpontjában álltak, és nagy populációalapú vizsgálatok kimutatták, hogy a bal kamra tömegével több klinikai paraméter is összefügg, például életkor, szisztolés vérnyomás, testméret, valamint zsigeri és szabad zsírtömeg. [8] Ezen tanulmányok többsége azonban echokardiográfiára támaszkodott, amely az elhízás nehéz technikája a mellkasi zsírlerakódások miatt, korlátozva az akusztikus ablakokat. Ezen túlmenően a korábbi vizsgálatok többségében az elhízással összefüggő hipertónia, cukorbetegség és hiperkoleszterinémia együttes betegségeit vizsgálták, olyan tényezőket, amelyekről ismert, hogy független hatást gyakorolnak a szív- és érrendszerre.

Az elhízáshoz kapcsolódó felesleges zsírtömegről ismert, hogy növeli az anyagcsere igényét, így mind a szívteljesítmény, mind a teljes vérmennyiség megnövekszik az elhízásban. Ezek a keringési változások a bal kamra geometriai átalakulását okozzák az üreg tágulása formájában, amely az elhízásban általában megfigyelhető strukturális változás, amelyről azt gondolják, hogy a megnövekedett falfeszültségre adott válaszként kompenzáló bal kamrai hipertrófiás válaszhoz vezet. [1, 9–11]

Emellett az elhízás hormonális változásainak megértése terén elért eredmények számos alternatív mechanizmust emeltek ki. A megnövekedett zsigeri és szubkután zsírbetegségről ismert, hogy magasabb szintű szérum leptin, az emberi elhízás és a hiperinsulinaemia jellemzője, mindkettő emberi kamrai hipertrófiához és állatmodellekhez kapcsolódik. [12–15]

Vagy a cél az volt, hogy meghatározzuk a bal kamrai tömeg meghatározóit az egyébként egészséges, elhízott alanyokban, azonosítható kardiovaszkuláris kockázati tényezőktől és együttes morbiditástól mentesen. Ennek elérése érdekében kardiovaszkuláris mágneses rezonanciát (CMR) alkalmaztunk, amely pontos és nagyon jól reprodukálható értékelést ad a bal kamrai tömegről, függetlenül a mellkasfal zsírmennyiségétől [16], és ezeket az intézkedéseket az életkorhoz, a magassághoz, a testfelülethez kapcsolta. terület, zsigeri zsírtömeg, teljes zsírtömeg, sovány testtömeg, leptin, inzulin, C-reaktív fehérje, végdiasztolés térfogat, stroke-térfogat és növekvő aorta méret és denzithatóság, amelyeket mind a bal kamra független prediktoraként javasoltak tömeg. [8, 14, 17]

Mód

Etika és tanulmányi kohorsz

A vizsgálatot a helyi etikai bizottság jóváhagyta, és minden betegnél tájékozott írásbeli beleegyezést kaptak.

Ebben a vizsgálatban harmincnyolc egészséges elhízott személyt (BMI> 30 kg/m 2, 9 férfi, 29 nő) és tizenhat normál testsúlyú alanyot (BMI 18,5–24,9 kg/m 2 5 férfi, 11 nő) vontak be a vizsgálatba. Az etnikum konfrontációjának megakadályozása érdekében minden felvett alany kaukázusi volt. Valamennyi vizsgálati alanyot azonosított szívizom-kockázati tényezők jelenléte miatt átvilágítottunk, és kizártuk őket, ha kórtörténetében szív- és érrendszeri betegségek, magas vérnyomás, cukorbetegség, jelenlegi dohányzás vagy szívgyógyszereket használtak. Valamennyi alany normál 12-ólagos elektrokardiogrammal rendelkezett, normál intenzív volt a pásztázás idején (10 percen belül három fekvő fekvő intézkedés átlagában), anélkül, hogy a hipertónia története bizonyítékot mutatott volna. Az alanyokat kizártuk, ha emelkedett éhomi glükózszintjük (≥ 6,7 mmol) vagy éhomi összkoleszterinszintjük ≥ 6,5 mmol volt, kórtörténetében szívkoszorúér-betegség, vagy szív mellkasi fájdalom vagy szívbillentyű volt. Az összes beteget kizárták, ha klinikai vagy történeti bizonyítékaik voltak az obstruktív alvási apnoére. Minden alany heti harminc perces verejtékképző edzésre korlátozódott, és kizártuk, ha a fizikai aktivitás meghaladja ezt a szintet.

Vérvétel

A szkennelés napján éhomi vérvizsgálatot végeztek glükóz, koleszterin, leptin és inzulin esetében. A betegeket legalább 8 órán át éheztették. Az inzulinrezisztencia becslését a HOMA-IR egyenlet felhasználásával számítottuk ki (éhomi inzulin (μU/ml) × éhomi glükóz (mmol/l)]/22,5) [18, 19].

A testösszetétel elemzése

Szív- és aorta képalkotás

Az összes CMR-vizsgálatot a bal kamra tömegének, térfogatának, ejekciós frakciójának és az aorta denzitásának értékelésére 1,5 Tesla MR rendszeren (Siemens Medical Solutions, Erlangen, Németország) végeztük, a korábban leírtak szerint. [23] Valamennyi képet prospektívan kardiálisan, precordialis négy ólom-EKG-vel kapkodtuk, és a végső kilégzési légzés során szereztük be. A szívképeket stabil állapotú szabad precessziós (SSFP) szekvencia felhasználásával készítettük, 1,5 echo idővel (TE), 3,0 ms ismétlési idővel (TR), időbeli felbontással 47,84 ms és 60 ° -os elfordítási szöggel. A lokalizációs képeket követően SSFP cine rövid tengelyű, összefüggő képekből álló halmot kaptunk 7 mm szeletvastagsággal és 3 mm szeletek közötti résszel, ahogy azt korábban leírtuk. [24–26] Az aorta növekvő distenzibilitását a pulmonalis artéria szintjén készített cine képek alapján határoztuk meg, amint azt korábban leírtuk. [25] Az aortafunkció indexeit 25 képkockával visszavett SSFP cine szekvenciával értékeltük a következő paraméterekkel: TR 42 ms, TE 1,4 ms, FOVread 380 mm, sík felbontásban 1,97 mm, szeletvastagság 7 mm.

Zsigeri zsírtömeg

Egyetlen lélegzetvételű, összefüggő 5 szelet, T1 súlyozott Turbo Spin Echo szekvencia az L5 csigolyateste körül (5. turbófaktor, visszhangidő TE 12 ms, TR 200 ms, szelet vastagság 10 mm) úgy módosult, hogy a szekvencia elnyomja. túlnyomórészt a vízjel [27]. A keresztirányú szeleteket ezután kézzel kontúroztuk, hogy zsigeri zsírmennyiséget kapjunk.

Adatelemzés

Statisztikai analízis

Az összes statisztikai elemzést az SPSS statisztikai szoftver (15.0 verzió; SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA) segítségével végeztük. Az adatokat átlag ± SD-ben fejezzük ki, hacsak másképp nem jelöljük. Minden folytonos változó normál eloszlású volt. A csoportok közötti különbségeket Student párosítatlan t tesztjével értékeltük. Az elhízott és a normál súlyú csoportokat csoportokként, nem pedig párokként hasonlítottuk össze. P valószínűségi értéke

Eredmények

Alapszintű csoportjellemzők

A normál kontrollok és az elhízott alanyok életkoruk, magasságuk, szisztolés vérnyomásuk, diasztolés vérnyomásuk, éhgyomri glükózuk és éhgyomri teljes koleszterin szintjük között jól megfeleltek, az elhízott és normál testsúlyú egyének között nem volt szignifikáns különbség. A derék csípő aránya, az összes zsírtömeg, a zsigeri zsírtömeg és a sovány tömeg mind nagyobb volt az elhízott csoportban (1. és 2. táblázat, 1. ábra). A szérum leptin több mint 9-szer magasabb volt az elhízott csoportban. Az éhomi inzulin és a HOMA-IR szintén magasabb volt az elhízott kohorszban, az átlag még mindig az inzulinérzékeny tartományban volt. A C-reaktív fehérje szintje több mint tízszeresére nőtt az elhízott csoportban (1. és 2. táblázat).

Viscerális zsírtömeg képek A-ból) elhízottak (BMI 37,3 kg/m 2 ) és B) Normál testsúlyú alany (BMI 19,5 kg/m 2 ).

A bal kamra és az aorta jellemzői

A bal kamrai tömeg és a végdiasztolés térfogat egyaránt nagyobb volt az elhízott csoportban, összehasonlítva a normál súlycsoporttal. A vég-szisztolés térfogat, a stroke térfogata és a szívteljesítmény szintén emelkedett az elhízásban. A bal kamrai ejekciós frakció normális testsúlyú és elhízott alanyokban hasonló volt (3. táblázat). Az aorta distenitása a felszálló aortában hasonló volt a normál és az elhízott csoportban (4,56 ± 2,0 vs 4,63 ± 2,0 Hgmm -1 × 10 -3, p = 0,90)

Az elhízás szérumjelzőinek és a bal kamrai tömeg közötti kapcsolat

Az elhízás egyes szérummarkereinek a bal kamrai tömeggel való összefüggését egyszerű lineáris regresszió alkalmazásával határoztuk meg, a bal kamrai tömeg függő változójaként. Mind a leptin, mind az inzulin szignifikáns pozitív kapcsolatban állt a bal kamrai tömeggel. A C-reaktív fehérje és az éhomi szérum glükózszintje nem volt összefüggésben a bal kamra tömegével.

Az antropometriai adatok és a bal kamrai tömeg kapcsolata

Egyszerű lineáris regresszió esetén az összes zsírtömeg, a zsigeri zsírtömeg, a sovány tömeg, a derék csípő aránya és a BMI szignifikáns pozitív kapcsolatot mutatott a bal kamrai tömeggel. Emellett mind a magasság, mind az életkor pozitív kapcsolatban állt a bal kamrai tömeggel. Ebben a normotenzív kohorszban sem a szisztolés, sem a diasztolés vérnyomás nem volt összefüggésben a bal kamrai tömeggel (4. táblázat).

A bal kamrai funkció, az aorta funkció és a bal kamra tömege közötti kapcsolat

Egyszerű lineáris regresszió esetén a bal kamrai végdiasztolés térfogat, a vég-szisztolés térfogat, a stroke térfogata és a szívteljesítmény mind a bal kamrai tömeghez kapcsolódott. Sem a bal kamrai ejekciós frakció, sem a növekvő aorta denzitása nem volt összefüggésben a bal kamra tömegével (4. táblázat)

A bal kamrai tömeg független előrejelzői

A bal kamrai tömeg fő meghatározóinak értékeléséhez az összes adat lépésenkénti, többszörös lineáris regressziós elemzését végeztük. A többváltozós modell a bal kamrai tömegből, mint függő változóból és független változókból állt, amelyek az egyszerű lineáris regresszió-analízis során a legjelentősebb kapcsolatban álltak a bal kamrai tömeggel (viscerális zsírtömeg, teljes zsírtömeg, sovány testtömeg, magasság, életkor, inzulin és a stroke mennyisége, BMI). A bal kamrai tömeg többváltozós elemzésével sovány testtömeg mutatkozott (β = 0,51, p 2 = 0,77, 2. ábra).

Pearson-összefüggések a bal kamrai tömeg független prediktoraihoz.

Vita

Ebben a tanulmányban elsőként alkalmazzuk a CMR-t a bal kamrai tömeg meghatározóinak vizsgálatára súlyosan elhízott populációban további társ-morbiditás és egyéb azonosítható kardiovaszkuláris kockázati tényezők nélkül. Korábbi tanulmányokkal egyetértésben ismét kimutattuk, hogy az elhízás a bal kamra megnövekedett tömegével, az üreg dilatációjával és a megnövekedett szívteljesítménnyel jár. [1] Újszerű megállapításként bebizonyítjuk, hogy a sovány testtömeg, a zsigeri zsírtömeg és a stroke térfogata független előrejelzője az abszolút bal kamrai tömegnek ebben a kohorszban.

Az általános populációban a bal kamrai hipertrófia különböző meghatározói több kutatási tanulmány tárgyát képezték, de egyelőre egyetlen tanulmány sem vizsgálta az elhízást az elhízással kapcsolatos komorbiditák zavaróinak nélkül. Az ilyen vizsgálatok kiemelték az életkort, a magasságot, a szisztémás artériás hipertóniát és a testméretet, mint a bal kamrai hiperrtófia fő előrejelzőit. [8, 28] Egyidejűleg bekövetkező elhízás hátterében az inzulinrezisztencia, a hasi zsírosodás, a szisztémás artériás magas vérnyomás és a sovány tömeg korábban kimutatták, hogy a bal kamrai tömeg fő előrejelzői. [29–31] Az elhízás hatásainak elhatárolása érdekében önmagában Az elhízás társbetegségei közül, amelyekről ismert, hogy független hatást gyakorolnak a szívizomra, most elhízott alanyokat vizsgáltunk magas vérnyomás vagy kóros inzulinrezisztencia nélkül.

Zsírmentes testtömeg

Megállapították az összes nem zsírszövetet képviselő megnövekedett sovány testtömeg hatását a bal kamrai tömeg meghatározásában egyidejűleg elhízott, elhízott populációban, és a sovány tömeg inkább a bal kamra tömegével, mint az összes zsír tömegével volt összefüggésben. [8, 31] Itt mutatjuk be először, hogy a bal kamrai tömeg fő meghatározója elhízott populációban további kardiovaszkuláris kockázati tényezők és együttes morbiditás nélkül a sovány testtömeg is. Ez azzal magyarázható, hogy a megnövekedett testméret a megnövekedett zsírtömeg következtében várhatóan a csontváz izomtömegének növekedését eredményezi annak érdekében, hogy ellensúlyozza a megnövekedett súly további fizikai igényét. Mivel a sovány tömeg a test metabolikus aktivitásának nagy részéért felelős, és a szívteljesítmény egyik meghatározó tényezője, a megnövekedett bal kamrai tömeg és a megnövekedett sovány tömeg közötti erős kapcsolat nem meglepő.

Ezen felül a bal kamrai és a sovány testtömeg is várhatóan változni fog a testméret, azaz a magasság belső különbségeivel. Annak érdekében, hogy figyelembe vegyük a sovány tömeg ezen belső testméret-különbségekkel járó variációját, amely nem kapcsolódik a megnövekedett kardiovaszkuláris kockázathoz, megvizsgáltuk a magasságra indexelt sovány testtömeg és a bal kamrai tömeg közötti összefüggést. Érdekes, hogy amikor a sovány tömeget magassághoz indexeltük, a bal kamrai tömeggel való kapcsolat ugyanolyan erős marad, mint az abszolút sovány testtömeggel (4. táblázat). Ez nemcsak arra utal, hogy az itt látható megnövekedett sovány tömeg nem a testméret eredendő különbségeinek volt köszönhető, hanem arra is, hogy az itt látható bal kamrai tömegnövekedés nagyobb valószínűséggel összefügg az elhízás miatt másodlagos sovány tömeg növekedésével.

Zsigeri zsírmassza

A zsigeri zsír pozitív korrelációban van a bal kamrai tömeggel normotenzív, elhízott személyeknél, és a zsírszövet az egyik fő forrása annak a hormonális tényezőnek, amely nem hemodinamikai mechanizmusok révén növeli a bal kamra tömegét. [32]

Stroke Volume

Kimutatták, hogy a bal kamrai stroke térfogata a bal kamrai tömeg fő meghatározója különböző betegcsoportokban, beleértve a hipertóniás és túlsúlyos alanyokat is [35, 36]. Ebben a tanulmányban kimutattuk, hogy a stroke térfogata erősen megjósolja a bal kamrai tömeget elhízott, társult magas vérnyomás nélküli egyéneknél. Úgy gondolják, hogy a bal kamra hipertrófiás válasza elhízásban legalább részben másodlagos az üreg dilatációja által okozott megnövekedett falfeszültséghez és a stroke térfogatának növekedéséhez. [10, 11] Itt megmutattuk, hogy mind a végdiasztolés térfogat, mind a stroke térfogata szorosan összefügg a bal kamrai tömeggel egyszerű lineáris regresszió esetén, és hogy a stroke térfogata a bal kamrai tömeg független előrejelzője ebben a betegcsoportban. Tekintettel azonban arra a tényre, hogy az excentrikus hipertrófia hátterében, az elhízásban itt megfigyelhető minta szerint a megnövekedett végdiasztolés térfogat menthetetlenül kapcsolódik a megnövekedett bal kamrai tömeghez, nem meglepővé válik, hogy mivel a stroke térfogatát a végdiasztolés térfogat határozza meg, maga a stroke térfogata a bal kamrai tömeg fő meghatározója.

Hormonális és gyulladásos változások

Ez a tanulmány megerősítette azokat a korábbi eredményeket, amelyek pozitív összefüggést mutatnak az elhízás szérummarkere, azaz a leptin és az inzulin, valamint a bal kamrai tömeg változásai között. [12–15] Bár jól ismert, hogy mindkét hormon a bal kamra hipertrófiáját okozza, a bal kamrai tömeg független előrejelzői sem voltak többszörös regressziós modellben. Ez nagy valószínűséggel a zsigeri zsírtömeg, a stroke-térfogat és a sovány testtömeg lényegesen nagyobb hatásával magyarázható a bal kamrán.

Ebben az egyszerű lineáris regresszióanalízissel végzett vizsgálatban ismét statisztikailag szignifikáns összefüggés volt az éhomi szérum glükóz és a bal kamrai tömeg között. Ez az emelkedett éhomi szérum glükóz és az emelkedett szérum inzulin kapcsolatával magyarázható, amely mind a megnövekedett bal kamrai tömeghez kapcsolódik, és ebben a vizsgálatban ebben a vizsgálatban a megnövekedett bal kamrai tömeggel volt összefüggésben. Érdekes, hogy az emelkedett CRP és a bal kamrai tömeg közötti dokumentált kapcsolat ellenére ebben a tanulmányban nem volt szignifikáns összefüggés e két változó között. Mehta és munkatársai nemrégiben készült tanulmánya azonban azt vázolta, hogy bár az LVH-t gyulladásos állapothoz társították, amint azt az emelkedett CRP szint tükrözi [37], úgy tűnik, hogy ezt a kapcsolatot komorbid állapotok, köztük a magas vérnyomás közvetítik, amely a kohorszunkból hiányzott.

Korlátozások

A többváltozós elemzés több független változóval történő értelmezését úgy kell elvégezni, hogy a tanulmány viszonylag kicsi.

Következtetés

Az elhízás a megnövekedett halálozáshoz kapcsolódik. Az e mögött meghúzódó mechanizmusok rosszul vannak megértve, de összefüggésben lehetnek a megemelkedett bal kamrai tömeggel, amely függetlenül kapcsolódik a halálozáshoz. Ennek eredményeként az elhízásban a bal kamrai tömeg meghatározóinak azonosítása kihat a prognózisra és a mortalitás csökkentését célzó terápiás beavatkozásra. Kimutattuk, hogy a sovány testtömeg, a zsigeri zsírtömeg és a stroke térfogata statisztikailag szignifikánsan független kapcsolatban áll a bal kamrai tömeggel, és együttesen a vizsgálat varianciájának több mint 75% -át teszik ki. Ez arra utal, hogy mindhárom tényező fontos szerepet játszik a bal kamrai tömeg meghatározásában az elhízásban, amelyet nem társbetegségek komplikálnak.

Rövidítések

Testtömeg-index

Homeosztázis-modell értékelése: Inzulinrezisztencia