DISCUSSION

Denna studie visar för första gången att personer med metaboliskt syndrom uppvisar en fördröjd återhämtning av hjärtfrekvensen som ett föreslaget mått på vagal aktivitet och att återhämtningen av hjärtfrekvensen fördröjs ytterligare hos personer som uppfyller ett ökande antal kriterier för metaboliskt syndrom. Detta samband var tydligt och beständigt efter att vi justerat resultaten för flera variabler som kan påverka HR-återhämtningen, inklusive HR i vila, vilket tyder på att det finns en koppling mellan metaboliskt syndrom och försämrad vagal aktivitet, oavsett förekomst av sympatisk överaktivitet.

Metaboliskt syndrom är ett kliniskt begrepp som underlättar identifieringen av patienter som har en metabolisk störning, vilket gör dem benägna att drabbas av åderförkalkning och därmed riskerar att drabbas av negativa kardiovaskulära händelser (18). Tidigare studier har antytt att det finns ett samband mellan autonom dysfunktion och hyperinsulinemi eller insulinresistens. Fetma och associerad hyperinsulinemi korrelerade med sympatisk överaktivitet, och detta återspeglas i parametrarna för hjärtfrekvensvariabilitet (10). Dessutom var återhämtningen av hjärtfrekvensen efter träning relaterad till insulinkänsligheten med hjälp av den hyperinsulinemiska eugleukemiska klämman (13). Dessa studier tyder på att insulinresistens, som anses vara en underliggande abnormitet för det metabola syndromet, är relaterad till återhämtning av hjärtfrekvensen. Nyligen påvisades sambandet mellan metabolt syndrom och dålig träningskapacitet och dålig återhämtning av hjärtfrekvensen hos patienter med etablerad kranskärlssjukdom (21). Sambandet mellan metabolt syndrom och återhämtning av hjärtfrekvensen efter träning har dock ännu inte visats. Vi undersökte en fritt levande population utan kardiovaskulär sjukdom eller uppenbar diabetes som gick med på att genomgå en hälsoundersökning. En betydande andel av försökspersonerna (17 %) hade metabolt syndrom, även om mindre än 5 % av dem hade fetma (BMI över 30) och ingen hade allvarlig morbid fetma (BMI över 40), och något mindre än hälften var bara ”överviktiga” enligt västerländsk standard. Det genomsnittliga maximala syreupptaget var 20,3 mg/kg/min, vilket verkar vara ganska dåligt för en genomsnittlig 51-åring (19). En majoritet av försökspersonerna nådde inte upp till 100 % av sin prestationsnivå vid träning och det är högst troligt att de mestadels var stillasittande, att döma av deras frekvens av idrottsaktiviteter, vilket kan bidra till utvecklingen av metabola syndromet.

Mekanismen genom vilken HR-återhämtning är relaterad till metabola syndromet är till stor del en fråga om spekulationer. En förklaring handlar om den sämre aeroba konditionen i gruppen med metaboliskt syndrom. Men i våra data är korrelationen mellan aerob kondition och HR-återhämtning låg. Detta resultat beror troligen på det smala intervallet för maximalt syreupptag, och sambandet mellan HR-återhämtning och metabolt syndrom kvarstod även efter att maximalt syreupptag tvingades in i en multipel regressionsmodell (data visas inte). Fetma, som är en viktig komponent i det metabola syndromet, kännetecknas av autonom dysfunktion i det parasympatiska systemet (12,22), som kan minskas genom viktminskning (23). Det finns också goda bevis för att det parasympatiska nervsystemet deltar i frisättningen av fria fettsyror och därigenom påverkar insulinkänsligheten och fettsyntesen (24).

Vi gjorde ingen sofistikerad uppskattning av den autonoma funktionen, t.ex. variabilitet i hjärtfrekvensen, men HR i vila kan användas som en grov uppskattning av den sympatiska tonen. Högre vilohjärtfrekvens har visat sig vara förknippad med sympatisk överaktivitet, olika kardiovaskulära riskfaktorer inklusive hypertoni och högre fasteblodsocker (25,26) och mortalitet även efter justering för andra riskfaktorer (27,28). Våra data visade, som förväntat, att en högre HR i vila är förknippad med metaboliskt syndrom, men att det inte är relaterat till HR-återhämtning. Fördröjd HR-återhämtning var oberoende förknippad med metabolt syndrom efter en justering för vilande HR. Dessa resultat tyder på att metabolt syndrom är förknippat med försämrad vagal reaktivering utöver det tidigare kända sambandet med sympatisk överaktivitet. Med tanke på det stora antalet robusta uppgifter om det prognostiska värdet av fördröjd HR-återhämtning i olika populationer (1-6), och även våra nuvarande fynd av dess samband med metaboliskt syndrom, är det troligt att nedsatt vagaltonus såväl som sympatisk överaktivitet bidrar till den kardiovaskulära risken för metaboliskt syndrom. Aerob kondition korrelerade med HR-återhämtning (29) och den kan förbättras med motionsträning, även hos patienter med befintlig kardiovaskulär sjukdom (30). Motionsträning är fördelaktigt för att övervinna olika aspekter av det metabola syndromet, och en förbättring av den vagala tonen kan också vara en viktig mekanism för att dra nytta av motionsträning. Träningsprotokollen för att mäta HR-återhämtning tillämpades på olika sätt i tidigare studier. Cole et al. (1) använde t.ex. minst 2 min avkylningsperiod omedelbart efter träningen, vilket ansågs vara återhämtningsfasen, medan Morshedi-Meibodi et al. (3) lät patienterna kliva av löpbandet omedelbart efter toppträningen. Huruvida denna skillnad påverkade slutresultaten är inte känt. Vi använde protokollet som tillät 30 sekunders nedkylning på löpbandet efter toppträning för att minimera den eventuella risken för blodtrycksfall efter plötsligt upphörande av träning (31).

Vår studie har ett par begränsningar. Ungefär 12 % av våra försökspersoner behandlades med blodtryckssänkande medel, och en del av dem kan stå på ett läkemedel som kan störa tolkningen av HR-svaret under stresstester, t.ex. betablockerare. Eftersom vi kan spekulera i att endast en liten del av våra försökspersoner stod på betablockerare var dess påverkan på de slutliga analysresultaten förmodligen minimal. Och användningen av betablockerare kanske inte har någon betydande inverkan på det prediktiva värdet av HR-återhämtning (32). Analyser som utesluter dem som står på antihypertensiva läkemedel visar samma resultat i vår studie. För det andra hade vi inga uppgifter om bukomfång, en bättre indikator på visceralt fett än enbart BMI (33). Att ersätta BMI med bukomfång vid definitionen av metabolt syndrom kan ha haft en viss påverkan på våra resultat, men vi anser att BMI är ett rimligt alternativ som har ett visst prediktivt värde för visceral fetma (33). Slutligen kan mätning av HR-återhämtning göras på olika sätt, men den godtyckliga definitionen av HR-minskning under den första minuten efter träning har ofta använts eftersom denna parameter visade det prediktiva värdet för resultat (1-3). Eftersom vi inte hade HR-data 1 minut efter träning användes lutningen av HR-minskningen under 3 minuter. I andra studier visade HR-återhämtning vid 2 min det maximala prediktiva värdet för mortalitet, men HR-återhämtning vid 3 min hade också ett signifikant prediktivt värde (31,33,34). Det är därför inte nödvändigt att bara titta på den genomsnittliga HR-återhämtningen på 1 min eftersom det förutsätter att nedgången i hjärtfrekvens efter träning är en enkel linjär funktion, vilket den inte är. Vissa försökspersoner hade negativ återhämtning av hjärtfrekvensen, dvs. paradoxal ökning av hjärtfrekvensen under återhämtningsperioden. Även om det inte är troligt med enkla fel vid inmatning av data, eftersom alla data överfördes elektroniskt från arbetsplatsen för träningstestning till forskningsdatabasen, är det mycket troligt att extrema värden som -30/min beror på en felaktig beräkning av hjärtfrekvensen från RR-intervallet på grund av artefakter eller ektopiska slag. Vi kunde inte bekräfta detta fel, men sådana fall förekom mycket sällan i våra data, och med tanke på urvalsstorleken verkar detta inte påverka de övergripande resultaten. Å andra sidan kan ”milda” negativa värden i sig ses som i en tidigare studie som också rapporterar negativa värden hos en minoritet av patienterna. Morshedi-Meibodi et al. (3) rapporterade till exempel att HR-återhämtningsintervallen i den lägsta kvintilen är -10 till 8 och -2 till 20 per minut för män respektive kvinnor. Andra studier rapporterade vanligtvis binära resultat av normal och onormal HR-återhämtning men visade inte det faktiska intervallet för HR-återhämtningsvärdena. Detta ovanliga resultat har inte diskuterats i detalj tidigare. Som en spekulation kan de med mycket dålig vagal reaktivering ha en faktisk ökning av hjärtfrekvensen efter träning eftersom plasmakatekolaminet under tidig återhämtning (ca 90 sek) faktiskt är högre än vid toppträning (35).

Slutsatsen är att metabolt syndrom är signifikant förknippat med försämrad vagal reaktivering. Därför kan kardiovaskulära risker som är förknippade med metaboliskt syndrom också medieras av misslyckad vagal reaktivering, utöver sympatisk överaktivitet.