Лаборатория за динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория по динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория за динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Отделение по кардиология, Университетска болница в Ним, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдовите адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория за динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория за динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория за динамика на сърдечно-съдовите несъответствия, Медицински факултет, Университет Монпелие 1, Монпелие, Франция

Катедра по съдова медицина, Университетска болница, Ним, Франция

Отделение по кардиология, Университетска болница в Ним, Ним, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдовите адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Лаборатория по физиология и физиопатология на сърдечно-съдови адаптации към упражнения, Факултет по науки, Университет в Авиньон, Авиньон, Франция

Първите двама автори допринесоха еднакво за тази работа.

Резюме

Целта на проучването е да се оцени динамиката на диастолната и систоличната функция от почивка до максимално упражнение, като се използва конвенционална ехокардиография и тъканно доплерография (TDI) при затлъстели предпубертетни момчета в сравнение с възрастово съвместими слаби контроли. Осемнадесет затлъстели (10 със затлъстяване от първа степен и 8 със затлъстяване от втора степен според френските криви, ИТМ: съответно 23,3 ± 1,8 и 29,0 ± 2,0 kg/m 2) и 17 постно управление (BMI = 17,6 ± 0,6 kg/m 2, P

Въведение

Нарастващото разпространение на затлъстяването при децата е основна грижа за общественото здраве. Детското затлъстяване е предиктор за затлъстяването при възрастни и за повишен сърдечно-съдов риск по-късно в живота. Ехокардиографските проучвания в покой съобщават за морфологични аномалии при затлъстели деца и юноши ((1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)), докато данните за систолното и по-специално върху диастоличната функция са все още оскъдни и противоречиви ((3), (4), (5), (6), (9), (10), (11)).

Дисфункцията при упражнения предшества аномалии в покой и тестовете за упражнения предлагат възможност за ранно откриване на сърдечна дисфункция. Налице е обаче малко информация относно влиянието на затлъстяването върху сърдечните реакции при упражнения, особено при младежите. Само Роуланд и др. ((12)), използвайки доплер ехокардиография и Джордано и др. ((13)), използвайки метода за дишане на ацетилен, съобщава за измервания на сърдечния дебит по време на максимално упражнение при затлъстели деца с противоречиви резултати.

Несъответствията в почивката и упражняването на сърдечните функции в литературата могат да се обяснят не само с разликите в степента и/или продължителността на затлъстяването, но и с хетерогенността в групите на затлъстелите субекти, както се предполага от голямото стандартно отклонение на ИТМ в много проучвания ((3), (4), (5), (6), (7), (8), (9), (12), (13)).

Доплеровото изобразяване на тъкани (TDI), скорошна ехокардиографска техника, позволява неинвазивна оценка на регионалната миокардна систолна и диастолична функция в покой и по време на тренировка ((14), (15)), но никога не е била използвана при затлъстели деца по време на усилие.

Следователно целите на настоящото проучване бяха (i) да се оцени сърдечната морфология и функция в покой при препубертатни момчета с различна степен на затлъстяване и (ii) да се опише динамиката на диастоличната и систоличната функция от почивка до максимално упражнение с помощта на конвенционална ехокардиография и TDI . Ние предположихме, че ехокардиографията с упражнения за доплер на тъканите може да позволи откриване на сърдечни адаптивни реакции към затлъстяването и че тези промени могат да се различават в зависимост от степента на затлъстяване.

Методи и процедури

Проучвайте популация

Включени са момчета на възраст 10–12 години, непушачи, които не приемат никакви лекарства и без известни сърдечно-съдови или метаболитни заболявания според общопрактикуващия лекар на децата. Само момчета с нормален общ и сърдечно-съдов преглед и нормална 12-оловна електрокардиограма се считат за допустими.

ИТМ се изчислява като тегло в килограми, разделено на квадратен ръст в метри. Затлъстяването се определя като специфичен за възрастта ИТМ> 97-ия процентил ((16)). Определението за първа и втора степен на затлъстяване беше приложено към френските референтни криви ((16)). В допълнение, BMI‐Z. резултатът е изчислен ((16)). Слабите момчета, съответстващи на възрастта и физическата активност, съставляваха контролната група. Всички деца бяха физически активни и участваха в спортни отбори за развлечение в общността. Никой обаче не участва в редовна тренировъчна програма и никой не участва в спортни състезания. Физическата активност се оценяваше чрез въпросник въз основа на броя седмични часове на извънкласна спортна практика. Момчетата са изследвани клинично и е оценен пубертетният им статус ((17)). Момчетата, проявяващи признаци на пубертетно развитие, бяха изключени от проучването. Осемнадесет затлъстели (10 със затлъстяване от първа степен и 8 със затлъстяване от втора степен) и 17 слаби момчета бяха наети от същото училище.

Протоколът за изследване беше одобрен от местната комисия по етика и проведено в съответствие с Декларацията от Хелзинки на Световната медицинска асоциация. Получено е информирано съгласие от всички деца и техните родители или настойници.

Експериментална процедура

Кръвно налягане. Систоличното и диастоличното кръвно налягане се измерват в покой в ​​легнало положение, като се използва автоматизирана система (Dinamap; GE Medical Systems, Milwaukee, WI). Пулсовото налягане се изчислява като: систолично налягане (SP) - диастолично налягане (DP), а средното кръвно налягане се изчислява като DP + SP/3.

Състав на тялото. Двуенергийната рентгенова абсорбциометрия (QDR 2000 - Discovery; Hologic, Bedford, MA) беше използвана за оценка на масата на цялата телесна мазнина и чистата телесна маса.

Цветните цикли на доплер са придобити в апикални четирикамерни изгледи, за да се оцени движението на дългите оси на LV с възможно най-високата честота на кадрите. Настройката за усилване, филтрите и честотата на повторение на импулса бяха коригирани, за да оптимизират наситеността на цветовете. Внимава се ъгълът на падане между доплеровия лъч и анализирания вектор на движение на миокарда да бъде възможно най-малък. Надлъжните пикови систолични, пикови ранни диастолни и късни диастолни скорости бяха получени на пръстеновидно ниво (Са, Е.а, и Aa, съответно) на преградата и страничната стена и бяха изчислени средните стойности. Комбинираният индекс Е.м /Е.a на страничната стена е изчислена като оценка на налягането за пълнене на НН ((21)).

Консумацията на кислород се оценява с метаболитна система за измерване (Ergocard; Medisoft, Dinant, Белгия) и максималният аеробен капацитет се определя като най-високата стойност по време на теста.

Статистически анализ

Статистическият анализ беше извършен с помощта на специален софтуер (Statview; SAS Institute, Cary, NC). Всички данни са представени като средно ± sd Като се има предвид, че данните обикновено са разпределени, е използвана еднопосочна ANOVA за сравняване на данните за почивка. Промените в сърдечните променливи по време на субмаксимално упражнение бяха анализирани при дадени нива на относителна интензивност на упражненията и тук се отчитат само стойности при 40, 60, 85% от максималната аеробна мощност и при максимално упражнение (100%). Моделите на LV диаметрите, съкращаващата фракция, митралния поток и TDI индексите от покой до максимално усилие бяха оценени от ANOVA с повтарящи се измервания и post hoc най-малко значима разлика на тестовете на Fisher, когато е подходящо. Статистическата значимост за всички анализи беше определена на P

Резултати

функция

Всички момчета постигнаха изчерпателно усилие според максималната сърдечна честота (188 ± 11, 187 ± 9 и 188 ± 7 удара в минута в постно, първа и втора групи, съответно, NS). При максимално усилие абсолютният VO2 е подобен при първа степен на затлъстели и слаби момчета (1 923 ± 417 ml/min срещу 1 784 ± 396 ml/min, съответно, NS), но значително по-висок в групата от втора степен в сравнение с другите две групи (2,383 ± 286 ml/min; P 2 и 9,2 ± 1,8; 9,5 ± 1,7; 9,3 ± 2,6 l/m 2/min в слаби и съответно групи от първа и втора степен, NS).

Динамика на сърдечните упражнения при затлъстели момчета с първа степен на затлъстяване (диаманти) и втора степен на затлъстяване (триъгълници) и при слаби момчета (квадрати). Модели на диастолен и систоличен диаметър на лявата камера (LV), сърдечна честота, ударен обем и сърдечен дебит от почивка до максимално упражнение (100%) при слаби и при затлъстели момчета от първа и втора степен. & Значителна разлика между затлъстелите момчета от първа степен и слабите (P

Динамиката на индексите на митралния и тъканния доплер по време на тренировка е изобразена в Фигура 2. Митрал Е.m вълната максималната скорост постепенно се увеличава при затлъстели и слаби момчета, без междугрупови разлики. Тъканни доплерови индекси Е.а и Сроза от почивка до максимални усилия във всички групи. В сравнение с контролите, диастоличен Е.стойностите са били значително по-високи в групата от първа степен, но значително по-ниски при групата от втора степен, независимо от интензивността на упражненията. Няма значителни промени в Е.м /Е.съотношение с нарастваща интензивност на упражненията, с подобни стойности и в трите групи.

Динамика на трансметрални и тъканни доплер параметри по време на тренировка при затлъстели момчета с първа степен на затлъстяване (диаманти) и втора степен на затлъстяване (триъгълници) и при слаби момчета (квадрати). Модели на ранна пикова скорост на митралния поток Е.m, тъканна доплерова пикова диастолна скорост Е.а, Е.м /Е.съотношение и на пикова систолна скорост Сa от почивка до максимално упражнение (100%) при затлъстели и слаби момчета. & Значителна разлика между затлъстелите момчета от първа степен и слабите (P

Систоличен Сстойностите са били значително по-високи в групата от първа степен в сравнение с другите две групи с висока интензивност на упражненията (85 и 100%).

Дискусия

Основните резултати от това проучване са следните: (i) предпубертетни момчета със затлъстяване от първа степен нямат спад в систолното или диастоличното представяне на миокарда нито в покой, нито по време на тренировка. По-високите стойности на сърдечния обем и тъканните доплерови систолични и диастолични пикови скорости по време на тренировка в тази група в сравнение с контролите вероятно отразяват компенсаторните адаптивни промени на сърцето до леко затлъстяване. (ii) Момчета със затлъстяване от втора степен, представени с фина диастолна дисфункция в покой, по-ниски скорости на доплеров диастоличен тъкан по време на тренировка и по-ниско фракционно скъсяване по време на упражнения с висока интензивност, което предполага неадаптивни промени в сърцето с по-тежко затлъстяване.

В съответствие с други проучвания ((1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8)), затлъстелите момчета показаха значително преустройство на сърцето в сравнение с постните контроли, с по-висок диаметър на лявото предсърдие, LV краен диастоличен диаметър, LV маса и относителна дебелина на стената. Морфологичните промени са по-забележими при групата със затлъстяване от втора степен в сравнение с групата от първа степен. Спокойните променливи на систолната и диастоличната функция, включително доплеровите индекси на тъканите, не показват значително увреждане в нашата затлъстела популация, с изключение на по-дългото време за изолумична релаксация при момчета със затлъстяване от втора степен. Запазената систолна функция е в съответствие с предишни доклади при затлъстели деца и юноши ((3), (6), (9), (12)). По отношение на диастоличната функция, Di Bonito и др. ((3)) не отчита значителни разлики в диастолните индекси, оценени чрез конвенционална и тъканна доплер ехокардиография между слаби и затлъстели деца (ИТМ: 28 kg/m 2) деца. Други проучвания, използващи конвенционални променливи на трансмитралния поток, съобщават за анормална диастолна функция при група деца със среден ИТМ> 30 kg/m 2 ((4), (10), (11)). Използвайки тъканния доплер, няколко автори ((6), (8), (9)) съобщават за по-ниски Е.a стойности и/или по-ниски Е.а /Aсъотношения при деца със затлъстяване с ИТМ 2, докато конвенционалната ехокардиография не показва диастолни аномалии.

Несъгласуваните ехокардиографски констатации, споменати по-горе в покой ((4), (6), (8), (9), (10), (11)) и по време на тренировка ((12), (13)), също могат да бъдат обяснени с разлики по възраст и тежест на затлъстяването. В настоящата работа включихме само млади предпубертетни момчета, които бяха разделени на две относително хомогенни групи от първа (ИТМ = 23,3 ± 1,8 кг/м 2) и втора степен (ИТМ = 29,0 ± 2,0 кг/м 2) затлъстяване според Френски криви. Децата със затлъстяване, включени в други проучвания, са имали средна възраст, варираща от 10 (реф. (10)) до 14 (реф. (12)), без да се посочва половата зрялост ((3), (4), (6), (9), (11), (13)) и с по-напреднали нива на затлъстяване със среден ИТМ, вариращ от 27 (реф. (6)) до 36 кг/м 2 (реф. (12)). Освен това в повечето проучвания е имало важна хетерогенност в групата със затлъстяване със стандартни отклонения на ИТМ до 7 (реф. (9)).

Подобряването на нашето разбиране за сърдечната дисфункция, свързана със затлъстяването, може да даде улики за нови превантивни и терапевтични стратегии. Ако бъде потвърдено, запазеният сърдечно-съдов функционален резервен капацитет при деца с леко затлъстяване би говорил в полза на дейности с ниска интензивност, предназначени за изразходване на калории, вместо на дейности с висока интензивност, необходими за подобряване на аеробната форма. При по-тежко затлъстели деца, които проявяват миокардна дисфункция, може да са необходими активности с висока интензивност като интервални тренировки ((28)), за да се намалят не само телесните мазнини, но и да се подобри сърдечната функция.

Като цяло, нашите резултати показват компенсаторни адаптивни промени на сърцето по време на динамични условия на упражнения с леко затлъстяване, които не се поддържат и дори могат да бъдат неадаптивни при по-тежко затлъстяване. Трябва да признаем, че не само степента, но и продължителността на затлъстяването вероятно играе съществена роля в сърдечните адаптивни или дезадаптивни промени. За съжаление надеждна информация за продължителността на затлъстяването не е била налична при всички момчета. Нашето проучване беше с напречно сечение и ограничено от малкия размер на извадката и резултатите трябва, разбира се, да бъдат потвърдени от по-големи надлъжни проучвания.

Благодарности

Това изследване беше подкрепено от безвъзмездни средства от Университетската болница в Ним (Франция) и от Френската асоциация за изследвания и изследвания върху затлъстяването (AFERO), спонсорирана от фармацевтичната група Sanofi ‐ Aventis.

Разкриване

Авторите не декларират конфликт на интереси.