DISCUSSION
W badaniu tym po raz pierwszy wykazano, że osoby z zespołem metabolicznym wykazują opóźnienie powrotu HR jako sugerowanej miary aktywności błędnika, oraz że powrót HR jest jeszcze bardziej opóźniony u osób spełniających coraz większą liczbę kryteriów zespołu metabolicznego. Zależność ta była wyraźna i trwała po skorygowaniu wyników o kilka zmiennych, które mogą wpływać na powrót HR, w tym spoczynkową HR, co sugeruje, że istnieje związek między zespołem metabolicznym a upośledzoną aktywnością błędnika, niezależnie od obecności nadaktywności układu współczulnego.
Zespół metaboliczny jest pojęciem klinicznym, które ułatwia identyfikację pacjentów, u których występują odchylenia metaboliczne, co czyni ich podatnymi na miażdżycę, a tym samym narażonymi na niekorzystne zdarzenia sercowo-naczyniowe (18). Wcześniejsze badania sugerowały istnienie związku pomiędzy dysfunkcją układu autonomicznego a hiperinsulinemią lub insulinoopornością. Otyłość i związana z nią hiperinsulinemia koreluje z nadaktywnością układu współczulnego, co znajduje odzwierciedlenie w parametrach zmienności rytmu serca (10). Co więcej, powrót HR po wysiłku fizycznym był związany z wrażliwością na insulinę za pomocą hiperinsulinemicznej klamry eugleukemicznej (13). Badania te sugerują, że insulinooporność, która jest uważana za nieprawidłowość leżącą u podłoża zespołu metabolicznego, jest związana z powrotem HR do normy. Ostatnio u pacjentów z utrwaloną chorobą wieńcową wykazano związek zespołu metabolicznego z niską wydolnością wysiłkową i słabą regeneracją rytmu serca (21). Jednak związek między zespołem metabolicznym a odzyskiwaniem HR po wysiłku nie został dotychczas wykazany. Zbadaliśmy populację osób żyjących swobodnie, bez chorób sercowo-naczyniowych i jawnej cukrzycy, które zgodziły się na przeprowadzenie przesiewowych badań zdrowotnych. Znaczna część badanych (17%) miała zespół metaboliczny, chociaż mniej niż 5% z nich miało otyłość (BMI powyżej 30), a żaden nie miał ciężkiej chorobliwej otyłości (BMI powyżej 40), a nieco mniej niż połowa miała tylko „nadwagę” według zachodnich standardów. Średni maksymalny pobór tlenu wynosił 20,3 mg/kg/min, co wydaje się być dość niską wartością dla przeciętnej 51-letniej osoby (19). Większość badanych nie osiągnęła swojego 100% poziomu wydolności wysiłkowej i jest wysoce prawdopodobne, że byli oni w większości osobami prowadzącymi siedzący tryb życia, sądząc po ich częstotliwości uprawiania sportu, co może przyczynić się do rozwoju zespołu metabolicznego.
Mechanizm, przez który odzysk HR jest związany z zespołem metabolicznym jest w dużej mierze kwestią spekulacji. Jedno z wyjaśnień obejmuje gorszą sprawność aerobową grupy zespołu metabolicznego. Jednak w naszych danych korelacja między wydolnością aerobową a odzyskiwaniem HR jest niska. Wynik ten jest prawdopodobnie spowodowany wąskim zakresem maksymalnego poboru tlenu, a związek między odzyskiem HR a zespołem metabolicznym był trwały nawet po wymuszeniu maksymalnego poboru tlenu w modelu regresji wielokrotnej (dane nie pokazane). Otyłość, ważny składnik zespołu metabolicznego, charakteryzuje się dysfunkcją autonomiczną w układzie przywspółczulnym (12,22), która może być zmniejszona przez utratę masy ciała (23). Istnieją również dobre dowody na to, że przywspółczulny układ nerwowy uczestniczy w uwalnianiu wolnych kwasów tłuszczowych, wpływając w ten sposób na wrażliwość na insulinę i syntezę tłuszczu (24).
Nie dokonaliśmy żadnej wyrafinowanej oceny funkcji autonomicznej, takiej jak zmienność rytmu serca, ale spoczynkowe HR może być używane jako surowa ocena tonu współczulnego. Wykazano, że wyższe spoczynkowe tętno jest związane z nadaktywnością układu współczulnego, różnymi czynnikami ryzyka sercowo-naczyniowego, w tym nadciśnieniem tętniczym i wyższym stężeniem glukozy we krwi na czczo (25,26) oraz śmiertelnością, nawet po dostosowaniu do innych czynników ryzyka (27,28). Nasze dane wykazały, zgodnie z oczekiwaniami, że wyższe spoczynkowe HR jest związane z zespołem metabolicznym, ale nie jest to związane z odzyskiwaniem HR. Opóźniony powrót HR był niezależnie związany z zespołem metabolicznym po dostosowaniu do spoczynkowej HR. Wyniki te sugerują, że zespół metaboliczny jest związany z upośledzoną reaktywnością układu błędnego, oprócz znanego wcześniej związku z nadaktywnością układu współczulnego. Biorąc pod uwagę obfitość solidnych danych dotyczących wartości prognostycznej opóźnionego powrotu HR w różnych populacjach (1-6), a także nasze obecne ustalenia dotyczące jego związku z zespołem metabolicznym, jest prawdopodobne, że upośledzone napięcie błędnika, jak również nadaktywność współczulna przyczyniają się do ryzyka sercowo-naczyniowego zespołu metabolicznego. Sprawność aerobowa koreluje z regeneracją HR (29) i może być poprawiona poprzez trening wysiłkowy, nawet u pacjentów z istniejącą chorobą układu sercowo-naczyniowego (30). Trening wysiłkowy jest korzystny w przezwyciężaniu różnych aspektów zespołu metabolicznego, a poprawa napięcia błędnika może być również ważnym mechanizmem przynoszącym korzyści z treningu wysiłkowego. Protokoły ćwiczeń do pomiaru powrotu HR były różnie stosowane w poprzednich badaniach. Na przykład Cole i wsp. (1) zastosowali co najmniej 2-minutowy okres schładzania bezpośrednio po wysiłku, który uznano za fazę odpoczynku, podczas gdy Morshedi-Meibodi i wsp. (3) kazali pacjentom zejść z bieżni bezpośrednio po zakończeniu szczytowego wysiłku. Nie wiadomo, czy ta różnica wpłynęła na ostateczne wyniki. Zastosowaliśmy protokół, który pozwalał na 30-sekundowe ochłodzenie na bieżni po zakończeniu szczytowego wysiłku, aby zminimalizować możliwe ryzyko spadku ciśnienia tętniczego po nagłym przerwaniu ćwiczeń (31).
Nasze badanie ma kilka ograniczeń. Około 12% naszych uczestników było w trakcie leczenia środkami przeciwnadciśnieniowymi, a niektórzy z nich mogą być na leku, który może zakłócać interpretację odpowiedzi HR podczas testów wysiłkowych, takich jak beta-blokery. Ponieważ możemy spekulować, że tylko niewielki odsetek naszych badanych był na beta-blokerach, jego wpływ na ostateczne wyniki analizy był prawdopodobnie minimalny. A stosowanie beta-blokerów może nie mieć istotnego wpływu na wartość predykcyjną powrotu HR (32). Analiza z wyłączeniem osób przyjmujących leki przeciwnadciśnieniowe wykazuje takie same wyniki w naszym badaniu. Po drugie, nie dysponowaliśmy danymi dotyczącymi obwodu brzucha, który jest lepszym wskaźnikiem trzewnej tkanki tłuszczowej niż sam BMI (33). Zastąpienie BMI obwodem brzucha w definiowaniu zespołu metabolicznego mogło mieć pewien wpływ na nasze wyniki, ale uważamy BMI za rozsądną alternatywę mającą pewną wartość predykcyjną dla otyłości trzewnej (33). Wreszcie, pomiar powrotu HR może być dokonany na różne sposoby, ale arbitralna definicja spadku HR w ciągu pierwszej minuty po wysiłku była często stosowana, ponieważ ten parametr wykazał wartość predykcyjną dla wyników (1-3). Ponieważ nie dysponowaliśmy danymi dotyczącymi HR w 1 minucie po wysiłku, posłużono się nachyleniem spadku HR w ciągu 3 minut. W innych badaniach powrót HR w 2 minucie wykazał maksymalną wartość predykcyjną dla śmiertelności, ale powrót HR w 3 minucie również miał znaczącą wartość predykcyjną (31,33,34). Dlatego nie należy patrzeć tylko na średni 1-minutowy powrót HR, ponieważ zakłada się, że spadek częstości akcji serca po wysiłku jest prostą funkcją liniową, a tak nie jest. Niektórzy badani mieli ujemny powrót tętna, tj. paradoksalny wzrost tętna w okresie powrotu do zdrowia. Podczas gdy proste błędy podczas wprowadzania danych nie są prawdopodobne, ponieważ wszystkie dane były przesyłane elektronicznie ze stacji roboczej do bazy danych badań, jest wysoce prawdopodobne, że skrajne wartości, takie jak -30/min są spowodowane błędnym obliczeniem częstości akcji serca z odstępów RR przez artefakty lub pobudzenia ektopowe. Nie byliśmy w stanie potwierdzić tego błędu, ale takie przypadki były bardzo rzadko spotykane w naszych danych, a biorąc pod uwagę wielkość próby, nie wydaje się, aby miało to wpływ na ogólne wyniki. Z drugiej strony, „łagodna” wartość ujemna sama w sobie może być postrzegana jak w poprzednich badaniach również zgłaszających wartości ujemne u mniejszości pacjentów. Na przykład, Morshedi-Meibodi i wsp. (3) podali, że zakresy powrotu HR w najniższym kwintylu wynoszą -10 do 8 i -2 do 20 na minutę odpowiednio dla mężczyzn i kobiet. Inne badania zwykle podawały binarne wyniki prawidłowego i nieprawidłowego powrotu HR, ale nie pokazywały rzeczywistego zakresu wartości powrotu HR. To niezwykłe odkrycie nie było wcześniej szczegółowo omawiane. Spekuluje się, że osoby z bardzo słabą reaktywacją nerwu błędnego mogą mieć rzeczywisty wzrost częstości akcji serca po wysiłku, ponieważ stężenie katecholaminy w osoczu podczas wczesnej regeneracji (około 90 sekund) jest w rzeczywistości wyższe niż podczas szczytowego wysiłku (35).
Podsumowując, zespół metaboliczny jest istotnie związany z upośledzoną reaktywacją nerwu błędnego. Dlatego też ryzyko sercowo-naczyniowe związane z zespołem metabolicznym może być również pośredniczone przez niepowodzenie reaktywacji błędnika, oprócz nadaktywności układu współczulnego.
.