Резюме

Расовите разлики в приема на калий (K) и екскрецията на K с урината могат да допринесат за по-високия BP, наблюдаван при чернокожите в сравнение с белите индивиди. Въпреки че чернокожите индивиди обикновено консумират по-малко диетични K, отколкото белите индивиди, наблюдаваната по-ниска екскреция на K в урината, наблюдавана при черни индивиди, може да отразява повече от разликите в приема. В това проучване са използвани данни от диетичните подходи за спиране на хипертонията (DASH) (413 бели и чернокожи участници) за оценка на екскрецията на К в урината при черно-бели индивиди с подобен прием на К. При скрининга средната екскреция на K с урината е била по-висока при бели индивиди (средни Δ = 645 mg/d за бели минуси черни индивиди, коригирани според възрастта, пола и теглото; P 1-11 степента на намаляване на BP от K изглежда да бъде по-голямо при черно, отколкото при бели индивиди 1,3,9 и при тези с по-ниска екскреция на урина К. 2

разлики

Чернокожите в Съединените щати обикновено консумират по-малко диетични K, отколкото белите. 1,12–14 Приблизителният среден дневен прием в САЩ от 1988 до 1994 г. за възрастни на възраст 19 до 70 години въз основа на 24-часови диетични отзовавания от Третото национално изследване на здравните и хранителни изследвания (NHANES III) е 3,5 g за бяло мъже, 2,8 g за чернокожи мъже, 2,5 g за бели жени и 2,1 g за чернокожи жени. 1 В много популации по света чернокожите отделят по-малко урина от K, отколкото белите индивиди. 1,3,14–24 Тъй като екскрецията на K с урината до голяма степен отразява приема на K, по-ниската екскреция на K при черни индивиди често се дължи на расови диетични разлики; въпреки това, расовите разлики в екскрецията на урина К не може просто да отразяват разликите в приема. Малки проучвания (от 14 до 59 участници) са документирали, че екскрецията на K с урината е била по-ниска при черно, отколкото при бели индивиди на изходно ниво и след добавяне на К с фиксирана доза. 3,16–19 Тези проучвания бяха малки и бяха предимно с кратка продължителност (вариращи от 4 d до 10 седмици). Освен това всички, с изключение на едно проучване 17, не контролират изходната диета. При липса на контролирано хранене, черно-белите разлики в екскрецията на К са трудни за интерпретация.

Използвахме данни от диетичните подходи за спиране на хипертонията (DASH), рандомизирано, контролирано проучване за хранене 2, за да определим дали екскрецията на К урината при чернокожи индивиди е по-ниска, отколкото при бели индивиди в началото и след контролирано хранене с три диети („типична” американска диета с ниско съдържание на К и две диети, богати на плодове и зеленчуци и следователно с високо съдържание на К).

РЕЗУЛТАТИ

Базови характеристики

Базовите характеристики са показани в Таблица 1. По проект имаше повече чернокожи участници (64%), отколкото бели участници (36%). С малки изключения, изходните характеристики бяха сходни при черно-белите участници в рандомизирани групи за диетично лечение (контрол, плодове/зеленчуци [F/V] и DASH). От чернокожите участници 58% са жени, докато 30% от белите участници са жени. Систоличният и диастоличният АТ са сходни при черно-белите участници във всички групи на лечение, вероятно в резултат на общите критерии за допустимост. Телесното тегло е сходно между белите и чернокожите жени във всички диетични групи. Белите мъже, назначени към F/V групата, са имали по-ниско средно тегло (81 kg) от чернокожите мъже от F/V групата (92 kg; P = 0,002). Скрининговите серумни K стойности са налични само за подгрупа от участници (n = 36) от центъра на Балтимор и са подобни при белите (4,3 ± 0,4 mEq/L) и чернокожите участници (4,3 ± 0,3 mEq/L; P = 0,87).

Придържане

Процент диетични K и Na, екскретирани с урината (екскреция с урината (mg/ден)/хранителен прием (mg/ден)) * 100

Ефекти от диетата върху екскрецията на урина К

Прожекция

(A) Приблизителен прием на K (mg/d ± SD) въз основа на прогнозния калориен прием при бели (W; □) и черни (B; ▪) участници в края на нахлуването и в края на интервенцията за всеки от три диети. (Б) Екскреция на K с урина (mg/d ± SD) при бели (□) и черни (▪) участници на изходно ниво (скрининг), в края на нахлуването и в края на интервенцията за всяка от трите диети.

Край на въвеждането

Ако екскрецията на K с урината е наистина различна при черно-белите индивиди за даден прием на K, тогава екскрецията на K по други пътища (изпражнения, пот и безчувствени загуби) може да бъде по-висока при черно, отколкото при бели индивиди. Расовите разлики в пот К не са добре проучени; изследване на потта на ръцете на бели и черни индивиди, които са ходили в пустиня, не разкрива расова разлика в концентрацията на пот К, но обемът на потта в ръцете (която има по-висока концентрация на К от телесната пот) е по-висок, не по-малък, в бяло, отколкото при чернокожи индивиди. 28 Черно-белите разлики в екскрецията на изпражненията може да са причина за расови разлики в екскрецията на урина К, но това също не е добре проучено. В две малки проучвания (едно в Южна Африка и едно в Съединените щати), отделянето на урина и изпражненията К са били по-високи в бяло, отколкото при чернокожи индивиди на неконтролирани диети, но съотношението на фекалните и уринарните К е по-високо в черно, отколкото в бяло физически лица. 18,22 Точният механизъм на това не е разбран. В нашето проучване не се събират фекалиите и потта K.

В нашето проучване диетата променя ефекта на расата върху екскрецията на К с урината. Има няколко възможни обяснения за това. Диетичните фактори, като фибрите, могат да повлияят на баланса на К чрез увеличаване на фекалната екскреция на К 31 и намаляване на екскрецията на К в урината. Това може да обясни относително ниската обща екскреция на K в урината при диетите DASH и F/V. Диетата DASH също съдържа повече калций и протеини, малко повече К и по-малко мазнини от F/V диетата. Възможно е ефектите от фибрите или други макронутриенти да са различни при чернокожите и при белите индивиди, което води до диференциална екскреция на К в урината; Въпреки това, проучването DASH изследва ефектите на цялостните диетични модели, за разлика от вариациите в отделните хранителни вещества и хранителни компоненти. Следователно е трудно да се припишат различия в манипулацията на К на някое отделно хранително вещество.

Силните страни на това проучване включват, че това е относително голямо, контролирано изпитване за хранене с продължителност 11 седмици. Тъй като приемът беше строго контролиран, успяхме да оценим приема на K и Na. Предишни проучвания за добавяне на урина К при чернокожи срещу бели индивиди са били по-малки и с по-кратка продължителност и в по-голямата си част не са контролирали общия хранителен прием. В това проучване беше положено голямо внимание за насърчаване на спазването. Резултатите за съответствие са високи и са сходни и в двете групи, както и обективните мерки за съответствие (напр. Пикочна Na). Няма данни за диференциално несъответствие. Освен това се наблюдава значително подобрение на АН при чернокожи участници на диетата DASH в сравнение с контролната диета, което предполага, че тези участници спазват диетата. Въпреки че серум K не е бил достъпен за повечето участници, в литературата няма данни, които да предполагат, че има разлика в изходния серум K между чернокожи и бели индивиди 30; освен това серумът K не отразява точно цялото тяло K.

Ограниченията на проучването включват малкия размер на пробата в произволно разпределените групи, липсата на изпражнения К и пот К и единично, а не множество събиране на урина във всеки момент от времето. Въпреки че придържането изглеждаше високо и сходно както при черно-белите участници, това беше амбулаторно проучване за хранене; следователно не може да се потвърди пълното спазване на диетата. Освен това, това проучване включва само лица с прехипертония и хипертония от етап 1; дали резултатите са обобщими за тези с нормален АН или с по-тежка хипертония, не е известно.

В заключение, това проучване документира, че сравнително ниската екскреция на К урина, наблюдавана при черно, в сравнение с бели индивиди, отразява повече от просто черно-белите разлики в диетата. Освен това расовите разлики в екскрецията на урина К се различават в зависимост от диетата. По-конкретно, при участниците на диетата DASH тези разлики бяха доста забележими. Необходими са допълнителни проучвания, за да се разберат механизмите и потенциалните последици от тези различия.

КОНЦИЗНИ МЕТОДИ

Уча дизайн

Дизайнът на проучването на DASH, многоцентрово, рандомизирано, контролирано проучване за хранене, е описан подробно на други места 2,32 и е показан на фигура 2. Целта на проучването DASH е да се сравнят ефектите от три диети върху BP. Проучването е одобрено от институционални съвети за преглед на всеки клиничен сайт. Всички участници подписаха информирано съгласие.

DASH проучване дизайн. Имаше период на скрининг, последван от 3-седмичен период на въвеждане. След това участниците бяха разпределени произволно на една от трите диети за 8 седмици. Съдържанието на Na (приблизително 3 g/d при ниво от 2100 kcal/d) и телесното тегло се поддържат постоянни. * Съдържанието на K се отчита като среден прогнозен прием на K (g) въз основа на прогнозния калориен прием. W, бели участници; Б, чернокожи участници.

Участниците са 459 възрастни, които са на възраст ≥22 години, имат скринингов систоличен АН 2 или серумен креатинин> 1,5 mg/dl за мъже и> 1,3 mg/dl за жени), хронично заболяване (я), което може да попречи на участието в изпитването, бременност или кърмене, индекс на телесна маса> 35 kg/m 2, лекарства, които влияят на АН (участниците са били без антихипертензивни лекарства в продължение на поне 2 седмици преди първото посещение за скрининг), прием на алкохолни напитки> 14 напитки на седмица и нежелание да спрете приема на всички витаминни и минерални добавки и антиациди, съдържащи магнезий или калций.

Имаше три фази на изпитването: скрининг, въвеждане и намеса. По време на скрининга хората продължиха редовните си диети. Участниците получиха специфични диети по време на периодите на включване и интервенция. Двадесет и четири часови проби от урина бяха събрани по време на скрининга, края на пробиването и в края на интервенцията.

Всички участници бяха хранени с контролна диета с ниско съдържание на плодове, зеленчуци и млечни продукти и с високо съдържание на мазнини по време на 3-седмично въвеждане. В края на периода на включване, заинтересованите и отговарящи на условията участници бяха разпределени произволно на една от трите диети за още 8 седмици (период на намеса). Рандомизацията беше извършена от координиращия център с помощта на компютърно генерирани разпределения на произволно разпределение, стратифицирани по клиничен обект и кохорта. Участниците бяха разпределени на случаен принцип или към (1) контролната диета; (2) F/V диета, богата на плодове и зеленчуци; или 3) диетата DASH, богата на плодове, зеленчуци и нискомаслени млечни продукти, умерено повишена на протеини и ниско съдържание на мазнини. Подробности за характеристиките на трите диети са дадени от Karanja et al. 33 На ниво от 2100 kcal на диетата, контролната диета осигурява 1,7 g/d K, F/V диетата осигурява 4,1 g/d K, а DASH диетата осигурява 4,4 g/d K.

Тъй като е известно, че приемът на Na и промените в теглото влияят на BP, приемът на Na и телесното тегло се поддържат на постоянни нива. Ястията на четири нива на калории (1600, 2100, 2600, 3100 kcal) са използвани за всяка диета и са идентични във всички центрове. Във всяка диета приемът на K и Na се увеличава с увеличаване на нивата на калории. Приемът на Na е 3 g/d на ниво от 2100 kcal за трите диети. Теглото на участниците се измерва всеки делничен ден. За да се поддържа теглото стабилно, бяха направени енергийни корекции, когато теглото се промени с> 2% от базовото тегло. Присвоените калорични групи се променят, когато е необходимо, и се добавят 100-kcal бисквитки или кифли („единични“ храни със съдържание на хранителни вещества, съответстващи на тези от зададените диети), както е посочено.

Всеки делничен ден на участниците беше даден обяд или вечеря, които да бъдат изядени на мястото за изследване. Те получиха охладители, съдържащи храната за следващите 24 часа, за да се ядат извън площадката. Уикенд хранене се даваше на участниците в петък и също се ядеше извън площадката. Участниците бяха инструктирани да не пият повече от три порции обозначени безалкохолни напитки на ден (съдържащи ≤400 mg/ден кофеин) или повече от две порции специфични алкохолни напитки на ден. Две пакета сол (всеки съдържащ 0,2 g Na) се дават на участниците всеки ден за дискреционна употреба. Участниците бяха длъжни да ядат всички проучени храни, дадени им и да не ядат никакви други храни. По време на всеки ден от контролирано хранене, участниците записвали в ежедневник, дали са яли някакви непроучени храни, или не са яли необходимите учебни храни. Придържането се насърчава активно по време на изпитването и се оценява чрез ежедневен самоотчет, чрез директно наблюдение от клиничния персонал по време на хранене на място и чрез оценка на 24-часовата екскреция на Na с урината. В края на интервенцията отново бяха получени двадесет и четиричасови колекции от урина.

Статистически анализ

В нашите анализи са включени само участници, които са се самосъобщили, че са бели или черни. От 413 бели и черни участници, които са били разпределени на случаен принцип за една от трите диети, 24-часови K стойности в урината са били достъпни за 370 от участниците (90% от белите и черните участници, които по-късно са били рандомизирани) при скрининг, 365 (88 %) при задействане и 380 (92%) при намеса. За обхванатите и интервенционните групи участниците бяха включени в анализите само когато за този конкретен период от време те имаха стойности за K в урината и за променливи за корекция (възраст, пол и калориен прием); следователно, 350 участници бяха включени в анализите за въвеждане и 367 участници бяха включени в интервенционния период. На нито един от участниците в скрининга липсват стойности за променливи за корекция (възраст, пол и телесно тегло).

Статистическите анализи бяха извършени с помощта на Stata 9.0 (StataCorp, College Station, TX). Използвани са независими t-тестове за оценка на базовите разлики между черно-белите участници. Разликите между екскрецията на К в урина в черно в сравнение с белите участници бяха тествани в три точки в проучването: По време на скрининга, в края на нахлуването и поотделно по лечебна група в края на интервенцията. За тестване за разлики в екскрецията на К в черно в сравнение с белите участници бяха извършени многовариантни линейни регресионни анализи, коригиращи възрастта, пола и приема на калории. Тъй като приемът на калории не е бил достъпен при скрининг, ние коригирахме телесното тегло като прокси за калориен прием. Възрастта и полът са коригирани поради изходните разлики в тези променливи между черно-белите участници и защото тези фактори могат да повлияят на екскрецията на урина К Калоричният прием е коригиран по време на периоди на включване и интервенция, тъй като калорийният прием определя приема на К. Тъй като участниците са били хранени с една от трите различни диети по време на интервенционния период, ние тестваме за взаимодействие между диета и раса.

За периода на скрининг, размерът на пробата от 370 (със съотношение на участниците от бяло към черно от 0,65) осигурява 90% мощност за откриване на средна черно-бяла разлика в екскрецията на K в урината от 302 mg/d. За периода на включване, размерът на пробата от 365 осигурява 90% мощност за откриване на средна разлика в екскрецията на K с урина от 166 mg/d между черно-белите участници. За интервенционния период размерите на пробите осигуряват 90% мощност за откриване на средна черно-бяла разлика в екскрецията на К в урината от 310 mg/d (контролна диета), 583 mg/d (F/V диета) и 667 mg/d (DASH диета).

Последователността на 24-часовата екскреция на креатинин в урината в рамките на всеки участник при посещения се използва като една мярка за съответствие със събирането на урина. Тъй като приемът на Na се поддържа постоянен, екскрецията на Na с урината се използва като мярка за спазване на диетата (и събирането на урина). Бяха проведени анализи на чувствителността, за да се оцени стабилността на резултатите след изключването на извънредните стойности и стойностите на Na и креатинин в урината с коефициент на вариация> 80% между посещенията (между края на вливането и интервенцията за урина Na и сред всички три посещения за креатинин в урината) и след корекция за оценките за съответствие. Коефициент на вариация> 80% е използван на базата на методи, използвани в проучването INTERMAP (Queenie Chan, MSc, Imperial College London, London, United Kingdom, лична комуникация, 13 юли 2006 г.). Този анализ на чувствителността също се повтаря, като се използва коефициент на вариационен праг> 50% вместо> 80%.

Изчислява се фракцията на диетичния К, който се отделя с урината по време на пробиване и интервенция. За всяка диета се използваха ястия на четири нива на калории, с определено съдържание на К за всяко ниво на калории. Както беше обсъдено, „единични“ храни, които отговарят на хранителния профил на зададените експериментални диети, се дават на участниците, когато очакваната калорична нужда не съответства на едно от четирите основни енергийни нива. Оценихме общия калориен прием за хранене (включително „единичните“ храни) и генерирахме стандартна крива, от която се изчислява нивото на приема на К за всяко ниво на калориен прием. За определяне на процента на диетичната К, която се отделя с урината, наблюдаваната екскреция на К в урината се разделя на прогнозния прием на К. Този метод се използва и за прогнозиране на процента на Na, отделен с храната в урината. Панел по диетични референтни дози за електролити и вода, Постоянен комитет по научна оценка на диетични референтни дози. Институти по медицина на Националните академии. Диетични референции Прием на вода, калий, натрий, хлорид и сулфат. Вашингтон, окръг Колумбия, The National Academies Press, 2004, стр. 186–268