KESKUSTELU

Tässä tutkimuksessa osoitetaan ensimmäistä kertaa, että metabolista oireyhtymää sairastavilla henkilöillä esiintyy viivästynyttä sykkeen palautumista, joka on ehdotettu emättimen aktiivisuuden mittari, ja että sykkeen palautuminen viivästyy entisestään henkilöillä, joilla on yhä useampia metabolisen oireyhtymän kriteerejä. Tämä yhteys oli selkeä ja pysyvä sen jälkeen, kun olimme mukauttaneet tulokset useille muuttujille, jotka voivat vaikuttaa sydämen sykkeen palautumiseen, mukaan lukien lepotilan sydämen sykkeelle, mikä viittaa siihen, että metabolisen oireyhtymän ja heikentyneen vagaalisen aktiivisuuden välillä on yhteys riippumatta sympaattisen yliaktiivisuuden olemassaolosta.

Metabolinen oireyhtymä on kliininen konsepti, joka helpottaa sellaisten potilaiden tunnistamista, joilla on aineenvaihdunnan häiriö, mikä tekee heistä alttiita ateroskleroosille ja näin ollen vaarassa sairastua epäsuotuisiin kardiovaskulaarisiin sairauksiin (18). Aiemmissa tutkimuksissa on ehdotettu autonomisen toimintahäiriön ja hyperinsulinemian tai insuliiniresistenssin välistä yhteyttä. Lihavuus ja siihen liittyvä hyperinsulinemia korreloivat sympaattisen yliaktiivisuuden kanssa, ja tämä heijastuu sykevaihtelun parametreihin (10). Lisäksi sydämen sykkeen palautuminen liikunnan jälkeen oli yhteydessä insuliiniherkkyyteen hyperinsulinemisen eugleukeemisen puristimen avulla (13). Nämä tutkimukset viittaavat siihen, että insuliiniresistenssi, jonka ajatellaan olevan metabolisen oireyhtymän taustalla oleva poikkeavuus, on yhteydessä sydämen sykkeen palautumiseen. Hiljattain osoitettiin metabolisen oireyhtymän yhteys huonoon liikuntakykyyn ja huonoon sykkeen palautumiseen potilailla, joilla on todettu sepelvaltimotauti (21). Metabolisen oireyhtymän ja sydämen sykkeen palautumisen yhteyttä liikunnan jälkeen ei kuitenkaan ole vielä osoitettu. Tutkimme vapaasti elävää väestöä, jolla ei ollut sydän- ja verisuonitauteja tai avointa diabetesta ja joka suostui terveystarkastukseen. Merkittävällä osalla tutkittavista (17 %) oli metabolinen oireyhtymä, vaikka alle 5 %:lla heistä oli liikalihavuutta (painoindeksi yli 30) eikä kenelläkään ollut vakavaa sairaalloista liikalihavuutta (painoindeksi yli 40), ja hieman alle puolet heistä oli länsimaisen mittapuun mukaan vain ”ylipainoisia”. Keskimääräinen maksimaalinen hapenottokyky oli 20,3 mg/kg/min, mikä vaikuttaa melko alhaiselta keskimääräiselle 51-vuotiaalle henkilölle (19). Suurin osa koehenkilöistä ei saavuttanut 100-prosenttista liikuntasuorituskykyään, ja on erittäin todennäköistä, että he olivat enimmäkseen istumatyötä tekeviä, päätellen heidän liikuntaharrastustiheydestään, mikä saattaa osaltaan edistää metabolisen oireyhtymän kehittymistä.

Mekanismi, jonka avulla sydämen sykevoiman palautuminen liittyy metaboliseen oireyhtymään, on suurelta osin spekulaation varassa. Yksi selitys liittyy metabolisen oireyhtymän ryhmän huonompaan aerobiseen kuntoon. Aineistossamme aerobisen kunnon ja HR:n palautumisen välinen korrelaatio on kuitenkin heikko. Tämä tulos johtuu luultavasti maksimaalisen hapenottokyvyn kapeasta vaihteluvälistä, ja HR:n palautumisen ja metabolisen oireyhtymän välinen yhteys säilyi myös sen jälkeen, kun maksimaalinen hapenottokyky oli pakotettu moninkertaiseen regressiomalliin (tietoja ei ole esitetty). Lihavuudelle, joka on metabolisen oireyhtymän tärkeä osatekijä, on ominaista parasympaattisen järjestelmän autonominen toimintahäiriö (12,22), jota voidaan vähentää laihduttamalla (23). On myös hyviä todisteita siitä, että parasympaattinen hermosto osallistuu vapaiden rasvahappojen vapautumiseen ja vaikuttaa siten insuliiniherkkyyteen ja rasvasynteesiin (24).

Emme tehneet mitään hienostunutta autonomisen toiminnan arviointia, kuten sykevaihtelua, mutta lepotilassa olevaa sydämen sykevaihteluvaihtelua voidaan käyttää karkeana arviona sympaattisesta tonuksesta. Korkeamman leposykkeen on osoitettu olevan yhteydessä sympaattiseen yliaktiivisuuteen, erilaisiin sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin, mukaan lukien verenpainetauti ja korkeampi paastoverensokeri (25,26), sekä kuolleisuuteen, vaikka muut riskitekijät olisi korjattu (27,28). Tietomme osoittivat odotetusti, että korkeampi leposykäysaika liittyy metaboliseen oireyhtymään, mutta se ei ole yhteydessä sykkeen palautumiseen. Viivästynyt sydämen sykkeen palautuminen liittyi itsenäisesti metaboliseen oireyhtymään levossa olevan sydämen sykkeen mukauttamisen jälkeen. Nämä havainnot viittaavat siihen, että metabolinen oireyhtymä liittyy heikentyneeseen vaguksen reaktivaatioon aiemmin tunnetun sympaattiseen yliaktiivisuuteen liittyvän yhteyden lisäksi. Kun otetaan huomioon runsaasti vankkoja tietoja viivästyneen sydämen sykkeen palautumisen ennusteellisesta arvosta eri väestöryhmissä (1-6) ja myös nykyiset havaintomme sen yhteydestä metaboliseen oireyhtymään, on todennäköistä, että heikentynyt vaguksen tonus sekä sympaattinen yliaktiivisuus vaikuttavat osaltaan metabolisen oireyhtymän kardiovaskulaariseen riskiin. Aerobinen kunto korreloi sydämen sykkeen palautumisen kanssa (29), ja sitä voidaan parantaa liikuntaharjoittelulla jopa potilailla, joilla on jo sydän- ja verisuonitauti (30). Liikuntaharjoittelusta on hyötyä metabolisen oireyhtymän eri osa-alueiden voittamisessa, ja vaguksen tonuksen parantaminen voi olla myös tärkeä mekanismi liikuntaharjoittelusta hyötymisessä. Aikaisemmissa tutkimuksissa sovellettiin eri tavoin harjoitusprotokollia sydämen sykkeen palautumisen mittaamiseksi. Esimerkiksi Cole ym. (1) käytti vähintään 2 minuutin jäähdyttelyjaksoa välittömästi harjoituksen jälkeen, jota pidettiin palautumisvaiheena, kun taas Morshedi-Meibodi ym. (3) käski potilaiden poistua juoksumatolta välittömästi huippusuorituksen jälkeen. Ei tiedetä, vaikuttiko tämä ero lopullisiin tuloksiin. Käytimme protokollaa, jossa sallittiin 30 sekunnin jäähdyttely juoksumatolla huippuharjoituksen jälkeen, jotta minimoimme mahdollisen verenpaineen laskun riskin harjoituksen äkillisen lopettamisen jälkeen (31).

Tutkimuksessamme on muutamia rajoituksia. Noin 12 % koehenkilöistämme sai hoitoa verenpainelääkkeillä, ja osa heistä saattaa käyttää lääkettä, joka voi häiritä HR-vasteen tulkintaa rasituskokeiden aikana, kuten beetasalpaajia. Koska voimme olettaa, että vain pieni osa koehenkilöistämme käytti beetasalpaajia, sen vaikutus analyysin lopullisiin tuloksiin oli todennäköisesti vähäinen. Beetasalpaajien käytöllä ei myöskään välttämättä ole merkittävää vaikutusta HR:n palautumisen ennustearvoon (32). Analyysi ilman verenpainelääkitystä käyttäviä henkilöitä osoittaa samat tulokset kuin tutkimuksessamme. Toiseksi meillä ei ollut tietoja vatsan ympärysmitasta, joka on parempi viskeraalisen rasvan indikaattori kuin pelkkä BMI (33). Vatsan ympärysmitan korvaaminen BMI:llä metabolisen oireyhtymän määrittelyssä on saattanut vaikuttaa jonkin verran tuloksiimme, mutta pidämme BMI:tä kohtuullisena vaihtoehtona, jolla on jonkin verran ennustearvoa viskeraalisen rasvoittumisen suhteen (33). Lopuksi, sydämen sykkeen palautumisen mittaaminen voidaan tehdä eri tavoin, mutta mielivaltaista määritelmää sydämen sykkeen laskusta ensimmäisen minuutin aikana harjoituksen jälkeen on käytetty usein, koska tämä parametri osoitti ennustearvoa tulosten kannalta (1-3). Koska meillä ei ollut HR-tietoja 1 minuutissa harjoituksen jälkeen, käytettiin HR:n laskun kaltevuutta 3 minuutin aikana. Muissa tutkimuksissa sydämen sykkeen palautuminen 2 minuutissa osoitti suurinta ennustearvoa kuolleisuuden suhteen, mutta myös sydämen sykkeen palautumisella 3 minuutissa oli merkittävä ennustearvo (31,33,34). Siksi ei ole tarpeen tarkastella vain keskimääräistä 1 minuutin sykkeen palautumista, koska siinä oletetaan, että sykkeen lasku rasituksen jälkeen on yksinkertainen lineaarinen funktio, mitä se ei ole. Joillakin koehenkilöillä oli negatiivinen sykkeen palautuminen eli paradoksaalinen sykkeen nousu palautumisjakson aikana. Vaikka yksinkertaiset virheet tietojen syöttämisen aikana eivät ole todennäköisiä, koska kaikki tiedot siirrettiin sähköisesti harjoitustestiasemalta tutkimustietokantaan, on erittäin todennäköistä, että ääriarvot, kuten -30/min, johtuvat sykkeen virheellisestä laskemisesta RR-intervallin perusteella artefaktien tai ektooppisten lyöntien vuoksi. Emme pystyneet vahvistamaan tätä virhettä, mutta tällaisia tapauksia esiintyi aineistossamme hyvin harvoin, ja otoskoko huomioon ottaen tämä ei näytä vaikuttavan kokonaistuloksiin. Toisaalta ”lievä” negatiivinen arvo itsessään voi olla nähtävissä, kuten aiemmassa tutkimuksessa, jossa myös raportoitiin negatiivisia arvoja vähemmistöllä potilaista. Esimerkiksi Morshedi-Meibodi et al. (3) raportoivat, että alimmassa kvintiilissä HR:n palautumisen vaihteluväli on -10-8 ja -2-20 minuutissa miehillä ja naisilla. Muissa tutkimuksissa raportoitiin yleensä binäärinen tulos normaalista ja epänormaalista sydämen sykkeen palautumisesta, mutta niissä ei esitetty sydämen sykkeen palautumisarvojen todellista vaihteluväliä. Tästä epätavallisesta havainnosta ei ole aiemmin keskusteltu yksityiskohtaisesti. Spekulaationa voidaan todeta, että henkilöillä, joilla on hyvin heikko vaguksen reaktivaatio, saattaa olla todellista sykkeen nousua rasituksen jälkeen, koska plasman katekoliamiini on varhaisen palautumisen aikana (noin 90 sekuntia) itse asiassa korkeampi kuin rasituksen huippuvaiheessa (35).

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että metabolinen oireyhtymä liittyy merkittävästi heikentyneeseen vaguksen reaktivaatioon. Siksi metaboliseen oireyhtymään liittyviä kardiovaskulaarisia riskejä saattaa sympaattisen yliaktiivisuuden lisäksi välittää myös vaguksen reaktivaation epäonnistuminen.