DISCUSSION

Deze studie toont voor het eerst aan dat proefpersonen met het metabool syndroom een vertraagd HR-herstel vertonen als een voorgestelde maat voor vagale activiteit, en dat HR-herstel verder vertraagd is bij proefpersonen die aan een toenemend aantal criteria van het metabool syndroom voldoen. Dit verband was duidelijk en persistent nadat we de resultaten hadden gecorrigeerd voor verschillende variabelen die het HR-herstel kunnen beïnvloeden, waaronder de HR in rust, wat suggereert dat er een verband is tussen het metabool syndroom en verminderde vagale activiteit, ongeacht de aanwezigheid van sympathische overactiviteit.

Metabool syndroom is een klinisch concept dat de identificatie vergemakkelijkt van patiënten die een metabole afwijking hebben, waardoor ze vatbaar zijn voor atherosclerose en dus een risico lopen op ongunstige cardiovasculaire gebeurtenissen (18). Eerdere studies hebben gewezen op het verband tussen autonome disfunctie en hyperinsulinemie of insulineresistentie. Obesitas en de daarmee gepaard gaande hyperinsulinemie zijn gecorreleerd met sympathische overactiviteit, en dit wordt weerspiegeld in de parameters van de hartslagvariabiliteit (10). Bovendien was het herstel van de hartslag na inspanning gerelateerd aan de insulinegevoeligheid met behulp van de hyperinsulinemische eugleucemische clamp (13). Deze studies suggereren dat insulineresistentie, waarvan gedacht wordt dat het een onderliggende afwijking is voor het metabool syndroom, gerelateerd is aan het HR-herstel. Onlangs werd de associatie van het metabool syndroom met een slechte inspanningscapaciteit en een slecht hartslagherstel aangetoond bij patiënten met een vastgestelde coronaire hartziekte (21). De relatie tussen het metabool syndroom en herstel van de hartslag na inspanning is echter nog niet aangetoond. Wij onderzochten een vrijlevende populatie zonder hart- en vaatziekten of openlijke diabetes, die ermee instemde een gezondheidsonderzoek te ondergaan. Een aanzienlijk deel van de proefpersonen (17%) had het metabool syndroom, hoewel minder dan 5% van hen obesitas had (BMI van meer dan 30) en geen van hen ernstige morbide obesitas (BMI van meer dan 40), en iets minder dan de helft had gewoon ‘overgewicht’ naar westerse maatstaven. De gemiddelde maximale zuurstofopname was 20,3 mg/kg/min, wat vrij laag lijkt voor de gemiddelde 51-jarige persoon (19). Een meerderheid van de proefpersonen haalde hun 100% inspanningsprestatie niet en het is zeer waarschijnlijk dat zij vooral sedentair waren, te oordelen naar hun frequentie van sportbeoefening, wat zou kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van het metabool syndroom.

Het mechanisme waarmee HR herstel gerelateerd is aan het metabool syndroom is grotendeels een kwestie van speculatie. Een verklaring is de slechtere aërobe conditie van de metabool-syndroomgroep. Maar in onze gegevens is de correlatie tussen aerobe fitheid en HR herstel laag. Dit resultaat is waarschijnlijk te wijten aan het smalle bereik van de maximale zuurstofopname, en de relatie tussen HR herstel en metabool syndroom was persistent, zelfs nadat de maximale zuurstofopname in een meervoudig regressiemodel was gedwongen (gegevens niet getoond). Obesitas, een belangrijke component van het metabool syndroom, wordt gekenmerkt door autonome disfunctie in het parasympatisch systeem (12,22), die kan worden verminderd door gewichtsverlies (23). Er zijn ook goede aanwijzingen dat het parasympatische zenuwstelsel deelneemt aan de afgifte van vrije vetzuren, waardoor het de insulinegevoeligheid en de vetsynthese beïnvloedt (24).

We hebben geen verfijnde schatting gemaakt van de autonome functie, zoals de hartslagvariabiliteit, maar de hartslag in rust kan worden gebruikt als een ruwe schatting van de sympathische tonus. Er is aangetoond dat een hogere hartslag in rust geassocieerd is met sympathische overactiviteit, verschillende cardiovasculaire risicofactoren waaronder hypertensie en hogere nuchtere bloedglucose (25,26) en mortaliteit, zelfs na correctie voor andere risicofactoren (27,28). Onze gegevens toonden aan, zoals werd verwacht, dat een hogere hartslag in rust geassocieerd is met het metabool syndroom, maar dat dit niet samenhangt met herstel van de hartslag. Vertraagd herstel van de hartslag was onafhankelijk geassocieerd met het metabool syndroom na correctie voor de hartslag in rust. Deze bevindingen suggereren dat het metabool syndroom geassocieerd is met een verminderde vagale reactivatie, naast de eerder bekende relatie met sympathische overactiviteit. Gezien de overvloed aan robuuste gegevens over de prognostische waarde van vertraagd herstel van de hartslag in verschillende populaties (1-6), en ook onze huidige bevindingen over de associatie met het metabool syndroom, is het waarschijnlijk dat een verminderde vagale tonus naast sympathische overactiviteit bijdraagt aan het cardiovasculaire risico van het metabool syndroom. Aërobe fitheid is gecorreleerd met het herstel van de hartslag (29) en kan worden verbeterd met inspanningstraining, zelfs bij patiënten met bestaande hart- en vaatziekten (30). Oefentraining is gunstig voor het overwinnen van verschillende aspecten van het metabool syndroom en het verbeteren van de vagale tonus kan ook een belangrijk mechanisme zijn om voordeel te hebben van oefentraining. De inspanningsprotocollen voor het meten van het HR-herstel werden in eerdere studies verschillend toegepast. Cole et al. (1) gebruikten bijvoorbeeld een afkoelingsperiode van ten minste 2 minuten onmiddellijk na de inspanning, die als herstelfase werd beschouwd, terwijl Morshedi-Meibodi et al. (3) patiënten onmiddellijk na de piekoefening van de loopband lieten stappen. Of dit verschil de uiteindelijke resultaten heeft beïnvloed, is niet bekend. Wij gebruikten het protocol dat 30 sec afkoeling op de loopband toestond na de piekoefening om het mogelijke risico van bloeddrukdaling na plotselinge stopzetting van de oefening te minimaliseren (31).

Onze studie heeft een paar beperkingen. Ongeveer 12% van onze proefpersonen werd behandeld met antihypertensiva, en sommigen van hen kunnen een geneesmiddel gebruiken dat de interpretatie van de HR-respons tijdens inspanningstests kan verstoren, zoals bètablokkers. Omdat we kunnen speculeren dat slechts een klein deel van onze proefpersonen bètablokkers gebruikte, was de invloed daarvan op de eindresultaten van de analyse waarschijnlijk minimaal. En het gebruik van bètablokkers heeft mogelijk geen significante invloed op de voorspellende waarde van HR-herstel (32). Analyse met uitsluiting van degenen die antihypertensieve medicatie gebruikten, laat in onze studie dezelfde resultaten zien. Ten tweede beschikten wij niet over gegevens over de buikomvang, een betere indicator van visceraal vet dan de BMI alleen (33). Vervanging van de BMI door de buikomvang bij het definiëren van het metabool syndroom zou enige invloed op onze resultaten kunnen hebben gehad, maar wij beschouwen de BMI als een redelijk alternatief met enige voorspellende waarde voor viscerale adipositas (33). Ten slotte kan het meten van het herstel van de hartslag op verschillende manieren worden gedaan, maar de arbitraire definitie van de afname van de hartslag tijdens de eerste minuut na de inspanning is vaak gebruikt omdat deze parameter de voorspellende waarde voor uitkomsten liet zien (1-3). Omdat wij niet beschikten over de HR gegevens op 1 min na de inspanning, werd de helling van HR daling gedurende 3 min gebruikt. In andere studies toonde HR herstel op 2 min de maximale voorspellende waarde voor mortaliteit, maar HR herstel op 3 min had ook een significante voorspellende waarde (31,33,34). Daarom is het niet nodig om alleen te kijken naar het gemiddelde herstel van de hartslag na 1 min, omdat dit veronderstelt dat de daling van de hartslag na inspanning een eenvoudige lineaire functie is, wat niet het geval is. Sommige proefpersonen hadden een negatief hartslagherstel, d.w.z. een paradoxale verhoging van de hartslag tijdens de herstelperiode. Hoewel eenvoudige fouten bij de gegevensinvoer onwaarschijnlijk zijn omdat alle gegevens elektronisch werden overgebracht van het werkstation voor inspanningstests naar de onderzoeksdatabase, is het zeer waarschijnlijk dat extreme waarden zoals -30/min te wijten zijn aan een verkeerde berekening van de hartslag uit het RR-interval door artefacten of ectopische slagen. Wij waren niet in staat deze fout te bevestigen, maar dergelijke gevallen kwamen in onze gegevens zeer zelden voor, en gezien de steekproefomvang lijkt dit de algemene resultaten niet te beïnvloeden. Anderzijds kan een “milde” negatieve waarde zelf worden gezien als in een eerdere studie die ook negatieve waarden rapporteerde bij een minderheid van de patiënten. Morshedi-Meibodi et al. (3) rapporteerden bijvoorbeeld dat het HR-herstelbereik in het laagste quintiel -10 tot 8 en -2 tot 20 per minuut bedraagt voor respectievelijk mannen en vrouwen. Andere studies rapporteerden meestal binaire resultaten van normaal en abnormaal HR herstel, maar toonden niet het werkelijke bereik van HR herstel waarden. Deze ongewone bevinding is nog niet eerder in detail besproken. Een speculatie is dat degenen met een zeer slechte vagale reactivatie een werkelijke toename van de hartslag na inspanning kunnen hebben, omdat plasma catecholamine tijdens het vroege herstel (ongeveer 90 seconden) in feite hoger is dan tijdens de piekoefening (35).

In conclusie, het metabool syndroom is significant geassocieerd met een verminderde vagale reactivatie. Daarom kunnen cardiovasculaire risico’s geassocieerd met het metabool syndroom ook worden gemedieerd door het falen van vagale reactivatie, naast sympathische overactiviteit.