A szívműködés az elhízott, prepubertális fiúknál végzett edzés során: Az elhízás mértékének hatása

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

Kardiológiai Osztály, Nimesi Egyetemi Kórház, Nimes, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A kardiovaszkuláris inkoherenciák laboratóriuma, Orvostudományi Kar, Montpellier 1 Egyetem, Montpellier, Franciaország

Nimesi Egyetemi Kórház Érgyógyászati ​​Osztálya, Franciaország

Kardiológiai Osztály, Nimesi Egyetemi Kórház, Nimes, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

A szív- és érrendszeri testmozgáshoz való alkalmazkodás fiziológiájának és fiziopatológiájának laboratóriuma, Avignoni Egyetem, Természettudományi Kar, Avignon, Franciaország

Az első két szerző egyformán járult hozzá ehhez a munkához.

Absztrakt

A vizsgálat célja a diasztolés és szisztolés funkció dinamikájának értékelése volt a pihenéstől a maximális testmozgásig a hagyományos echokardiográfia és a szöveti Doppler képalkotás (TDI) segítségével elhízott prepubertális fiúkban, összehasonlítva az életkornak megfelelő sovány kontrollokkal. Tizennyolc elhízott (10 első fokú elhízással és 8 második fokú elhízással a francia görbék szerint, BMI: 23,3 ± 1,8 és 29,0 ± 2,0 kg/m 2) és 17 sovány kontroll (BMI = 17,6 ± 0,6 kg/m 2, P

Bevezetés

A gyermekeknél az elhízás növekvő gyakorisága komoly közegészségügyi problémát jelent. A gyermekkori elhízás előre jelzi a felnőttek elhízását és a későbbi életkorban megnövekedett kardiovaszkuláris kockázatot. A nyugalmi echokardiográfiai vizsgálatok morfológiai rendellenességeket jelentettek elhízott gyermekeknél és serdülőknél ((1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)), míg a szisztolés és különösen a diasztolés funkció tekintetében továbbra is szűkösek és ellentmondásosak ((3), (4), (5), (6), (9), (10), (11)).

A testmozgás diszfunkciója megelőzi a nyugalmi rendellenességeket, és a testmozgás tesztelése lehetőséget kínál a szívműködési zavar korai felismerésére. Kevés információ áll rendelkezésre azonban az elhízásnak a testmozgásra adott szívreakciójára gyakorolt ​​hatásáról, különösen fiataloknál. Csak Rowland et al. ((12)), Doppler echokardiográfiával és Giordano alkalmazásával et al. ((13)) az acetilén újraterheléses módszerrel jelentette a szívteljesítmény mérését elhízott gyermekek maximális testmozgása során, ellentmondásos eredménnyel.

Az irodalomban a pihenés és a szívműködés eltérései nemcsak az elhízás mértékének és/vagy időtartamának különbségeivel, hanem az elhízott alanyok csoportjain belüli heterogenitással is magyarázhatók, amint azt a BMI sokféle szórása sugallja sok tanulmányban ((3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (12), (13).

A szöveti Doppler képalkotás (TDI), egy újszerű echokardiográfiai technika, lehetővé teszi a regionális szívizom szisztolés és diasztolés funkciójának noninvazív értékelését nyugalmi állapotban és testmozgás közben ((14), (15)), de elhízott gyermekeknél soha nem használták erőfeszítések során.

Jelen tanulmány célja tehát (i) a szív morfológiájának és a nyugalmi működésének értékelése különböző elhízottságú prepubertális fiúknál és (ii) a diasztolés és szisztolés funkció dinamikájának leírása a pihenéstől a maximális testmozgásig hagyományos echokardiográfia és TDI alkalmazásával . Feltételeztük, hogy a szöveti Doppler-testmozgás echokardiográfiája lehetővé teheti az elhízásra adott kardiális adaptív válaszok kimutatását, és ezek a változások az elhízás mértékétől függően eltérhetnek.

Módszerek és eljárások

Vizsgálati populáció

10–12 éves fiúkat, nemdohányzókat, akik nem szednek gyógyszereket, és a gyermekek háziorvosa szerint ismert szív- és érrendszeri vagy anyagcsere-betegség nélkül. Csak normál általános és kardiovaszkuláris vizsgálattal rendelkező, normál 12 vezetésű elektrokardiogrammal rendelkező fiúkat tekintettek megfelelőnek.

A BMI-t a kilogrammban kifejezett tömeg és a magasság négyzetméterének hányadosa szerint számítottuk. Az elhízás az életkor-specifikus BMI> 97. percentilis volt ((16)). Az elhízás első és második fokozatának meghatározását a francia referenciagörbékre alkalmazták ((16)). Ezen felül a BMI‐Z pontszámot kiszámoltuk ((16)). Az életkornak és a fizikai aktivitásnak megfelelő sovány fiúk képezték a kontroll csoportot. Minden gyermek fizikailag aktív volt, és részt vett a közösségi szabadidősport csapatokban. Egyik sem vett részt rendszeres testedzési programban, és egyik sem vett részt sportversenyen. A testmozgást kérdőív segítségével értékelték az iskolán kívüli sport gyakorlatok heti óraszáma alapján. A fiúkat klinikailag megvizsgálták és pubertás állapotukat értékelték ((17)). A pubertás fejlődés jeleit mutató fiúkat kizártuk a vizsgálatból. Tizennyolc elhízottat (10 első fokú elhízással és 8 másodfokú elhízással) és 17 sovány fiút vettek fel ugyanabból az iskolából.

A vizsgálati protokollt a helyi etikai bizottság hagyta jóvá, és az Orvosi Világszövetség helsinki nyilatkozatának megfelelően hajtották végre. Tájékozott beleegyezést kaptak minden gyermektől, szüleiktől vagy gondviselőiktől.

kísérleti eljárás

Vérnyomás. A szisztolés és a diasztolés vérnyomást nyugalmi állapotban, fekvő helyzetben, automatizált rendszerrel (Dinamap; GE Medical Systems, Milwaukee, WI) mértük. Az impulzusnyomást a következők szerint számítottuk: szisztolés nyomás (SP) - diasztolés nyomás (DP), az átlagos vérnyomást pedig DP + SP/3.

Test felépítés. Kettős energiájú röntgensugarabszorpciót (QDR 2000 - Discovery; Hologic, Bedford, MA) használtunk az egész testzsír és a sovány testtömeg értékelésére.

A szöveti Doppler színhurokokat csúcsos négykamrás nézetekből nyertük, hogy a LV hosszú tengelyű mozgását a lehető legnagyobb képsebességgel értékeljük. Az erősítés beállítását, a szűrőket és az impulzusismétlődés frekvenciáját a színtelítettség optimalizálása érdekében állítottuk be. Gondoskodtunk arról, hogy a Doppler-sugár és a szívizom mozgásának elemzett vektora közötti beesési szög a lehető legkisebb legyen. A longitudinális csúcs szisztolés, csúcs korai diasztolés és késői diasztolés sebességeket gyűrűs szinten vezették le (Sa, Ea és Akiszámítottuk a septum és az oldalsó fal, illetve az átlagértékeket. A kombinált index Em /Eaz oldalsó fal a-ját az LV töltési nyomásának becsléseként számoltuk ((21)).

Az oxigénfogyasztást metabolikus mérőrendszerrel (Ergocard; Medisoft, Dinant, Belgium) értékeltük, és a teszt során a maximális aerob kapacitást határoztuk meg a legmagasabb értékként.

Statisztikai analízis

A statisztikai elemzést dedikált szoftver (Statview; SAS Institute, Cary, NC) segítségével végeztük. Valamennyi adat átlag ± s.d. Tekintettel arra, hogy az adatokat általában elosztották, a nyugalmi adatok összehasonlításához egyirányú ANOVA-t használtak. A szubmaximális edzés során bekövetkezett szívváltozók változását a relatív edzésintenzitás adott szintjén elemeztük, és itt csak a maximális aerob teljesítmény 40, 60, 85% -ánál és a maximális testmozgásnál (100%) szereplő értékeket közöljük. Az LV átmérőinek mintáit, a frakció rövidülését, a mitrális áramlást és a TDI indexeket nyugalmi értéktől a maximális erőfeszítésig ANOVA értékelte ismételt mérésekkel és adott esetben post hoc legkevesebb szignifikáns különbséggel. Az összes elemzés statisztikai szignifikanciáját P

Eredmények

korú

Valamennyi fiú kimerítő erőfeszítést ért el a maximális pulzus szerint (188 ± 11, 187 ± 9, és 188 ± 7 ütés/perc sovány, első és második fokú csoportokban, NS). Maximális erőfeszítés mellett az abszolút VO2 hasonló volt az első fokú elhízott és sovány fiúknál (1923 ± 417 ml/perc vs. 1,784 ± 396 ml/perc, NS), de szignifikánsan magasabb volt a második fokú csoportban a két másik csoporthoz képest (2383 ± 286 ml/perc; P 2 és 9,2 ± 1,8; 9,5 ± 1,7; 9,3 ± 2,6 l/m 2/perc sovány és első, illetve második fokú csoportokban, NS).

Szívgyakorlatok dinamikája elhízott fiúknál első fokú elhízás (gyémántok) és második fokú elhízás (háromszögek) és sovány fiúknál (négyzetek). A bal kamra (LV) diasztolés és szisztolés átmérője, a pulzus, a stroke térfogata és a szívteljesítmény a pihenéstől a maximális testmozgásig (100%) sovány, valamint első és második fokú elhízott fiúknál. & Jelentős különbség az első fokú elhízott fiúk és a sovány fiúk között (P

A mitralis és szöveti Doppler-indexek dinamikáját a testmozgás során a 2. ábra. Mitral EA m hullám maximális sebessége fokozatosan nőtt elhízott és sovány fiúkban, csoportok közötti különbségek nélkül. Szövet-Doppler-indexek Ea és Sa nyugalomtól a maximális erőfeszítésig emelkedett minden csoportban. A kontrollokkal összehasonlítva, diasztolés Eaz értékek szignifikánsan magasabbak voltak az első fokú csoportban, de szignifikánsan alacsonyabbak a második fokú csoportban, függetlenül a testmozgás intenzitásától. A programban nem történt jelentős változás Em /Eegy arány növekvő edzésintenzitással, hasonló értékekkel mindhárom csoportban.

A transzmissziós és szöveti Doppler-paraméterek dinamikája testgyakorlás során elhízott fiúknál első fokú elhízás (gyémántok) és második fokú elhízás (háromszögek) és sovány fiúknál (négyzetek). A korai csúcs mitrális áramlási sebességének mintázata Em, szöveti Doppler-csúcs diasztolés sebessége Ea, Em /Earány és a szisztolés csúcssebesség csúcsa Sa pihenéstől a maximális testmozgásig (100%) elhízott és sovány fiúknál. & Jelentős különbség az első fokú elhízott fiúk és a sovány fiúk között (P

Szisztolés Saz értékek szignifikánsan nagyobbak voltak az első fokú csoportban, mint a két másik csoportban, magas edzésintenzitással (85 és 100%).

Vita

Ennek a vizsgálatnak a fő eredményei a következők: (i) az első fokú elhízással járó prepubertális fiúknál sem nyugalmi állapotban, sem testmozgás közben nem csökken a szívizom szisztolés vagy diasztolés teljesítménye. A szívteljesítmény és a szöveti Doppler-szisztolés és diasztolés csúcssebességek nagyobb gyakorisága edzés közben ebben a csoportban a kontrollokhoz képest valószínűleg a szív kompenzációs adaptív változásait tükrözi az enyhe elhízáshoz. (ii) Második fokú elhízással rendelkező fiúk finom diasztolés diszfunkcióval, nyugalmi állapotban, alacsonyabb diasztolés szöveti Doppler-sebességgel az edzés során, és alacsonyabb frakcionális rövidüléssel a nagy intenzitású edzés során, ami a szív rosszul alkalmazkodó változására utal, súlyosabb elhízással.

Más tanulmányokkal ((1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)) összhangban az elhízott fiúk szignifikáns szívátalakulást mutattak a sovány kontrollokhoz képest, nagyobb bal pitvarátmérővel, LV végdiasztolés átmérővel, LV tömeggel és relatív falvastagsággal. A morfológiai változások a második fokú elhízási csoportban voltak szembetűnőbbek az első fokú csoporthoz képest. A szisztolés és a diasztolés funkció nyugalmi változói, beleértve a szöveti Doppler-indexeket, elhízott populációnkban nem mutattak szignifikáns károsodást, kivéve a második fokú elhízással rendelkező fiúk hosszabb izovolum relaxációs idejét. A megőrzött szisztolés funkció összhangban van az elhízott gyermekek és serdülők korábbi jelentéseivel ((3), (6), (9), (12)). Ami a diasztolés funkciót illeti, Di Bonito et al. ((3)) nem számoltak be szignifikáns különbségről a hagyományos és szöveti Doppler-echokardiográfiával értékelt diasztolés indexekben sovány és elhízott (BMI: 28 kg/m 2) gyermekek között. Más vizsgálatok, amelyekben a transzmissziós áramlás változóit használták, rendellenes diasztolés funkcióról számoltak be olyan gyermekek csoportjában, akiknek átlagos BMI-je> 30 kg/m 2 ((4), (10), (11)). A szöveti Doppler segítségével számos szerző ((6), (8), (9)) alacsonyabbnak számolt be Ea és/vagy alacsonyabb értékek Ea /Aa BMI 2-vel rendelkező elhízott gyermekek aránya, míg a hagyományos echokardiográfia nem mutatott diasztolés rendellenességeket.

A nyugalmi állapotban ((4), (6), (8), (9), (10), (11)) és a testmozgás során ((12), (13)) említett diszkrimináns echokardiográfiai megállapítások különbségekkel is magyarázhatók az elhízás életkorában és súlyosságában. Jelen munkánkba csak olyan fiatal, prepubertális fiúkat vontunk be, akiket két viszonylag homogén csoportba osztottak, az első (BMI = 23,3 ± 1,8 kg/m 2) és a második fokú (BMI = 29,0 ± 2,0 kg/m 2) elhízás alapján. Francia görbék. A más vizsgálatokba bevont elhízott gyermekek átlagos életkora 10 (10) (14) (14) (12) volt, a nemi érettség meghatározása nélkül (3), (4), (6), (9), (11), (13)), és előrehaladottabb szintű elhízással, átlagos BMI-vel 27-től (6. hivatkozás) és 36 kg/m 2 között (12. hivatkozás). Ezenkívül a legtöbb vizsgálatban az elhízott csoportban jelentős heterogenitás volt megfigyelhető, standard BMI-eltérésekkel 7-ig (ref. (9)).

Az elhízással kapcsolatos szívműködési zavarok megértésének javítása nyomokat adhat az új megelőző és terápiás stratégiákhoz. Megerősítésük esetén az enyhe elhízással rendelkező gyermekek megőrzött kardiovaszkuláris funkcionális tartalékkapacitása az alacsony intenzitású, a kalóriákat elköltő tevékenységek helyett az aerob fitnesz javításához szükséges nagy intenzitású tevékenységek mellett szól. Súlyosabban elhízott, szívizom-diszfunkcióval küzdő gyermekeknél nagy intenzitású tevékenységekre, például intervall edzésre (28) lehet szükség a testzsír csökkentése, de a szívműködés javítása érdekében is.

Eredményeink összességében azt mutatják, hogy a szív kompenzációs adaptív változásokat mutat az enyhe elhízással járó dinamikus testmozgási körülmények között, amelyek nem maradnak fenn, sőt súlyosabb elhízás esetén is rosszul adaptívak lehetnek. Tudomásul kell vennünk, hogy nemcsak az elhízás mértéke, hanem időtartama is jelentős szerepet játszik a szív adaptív vagy rosszul adaptív változásaiban. Sajnos az elhízás időtartamáról nem minden fiúnál volt megbízható információ. Vizsgálatunk keresztmetszeti volt, és korlátozta a kis minta nagysága, és az eredményeket természetesen nagyobb longitudinális vizsgálatokkal is meg kell erősíteni.

Köszönetnyilvánítás

Ezt a kutatást a Nimes Egyetemi Kórház (Franciaország) és az elhízással foglalkozó francia tanulmányi és kutatási szövetség (AFERO) támogatásával támogatta a Sanofi ‐ Aventis gyógyszeripari csoport.

Közzététel

A szerzők nem jelentettek összeférhetetlenséget.