Roluri Conceptualizare, Analiză formală, Investigație, Scriere - proiect original

variabilității

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Investigarea rolurilor, validare

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Roluri Analiză formală, investigație

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Roluri Analiză formală, investigație

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Roluri Analiză formală, metodologie, scriere - recenzie și editare

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Roluri Conceptualizare, Supraveghere, Scriere - schiță originală, Scriere - recenzie și editare

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

Roluri de supraveghere, scriere - recenzie și editare

Departamentul de afiliere pentru medicină clinică și experimentală, Universitatea din Foggia, Foggia, Italia

  • Antonio Ivano Triggiani,
  • Anna Valenzano,
  • Valentina Trimigno,
  • Antonella Di Palma,
  • Fiorenzo Moscatelli,
  • Giuseppe Cibelli,
  • Giovanni Messina

Cifre

Abstract

Citare: Triggiani AI, Valenzano A, Trimigno V, Di Palma A, Moscatelli F, Cibelli G și colab. (2019) Reducerea variabilității ritmului cardiac este legată de o cantitate mare de adipozitate viscerală la femeile tinere sănătoase. PLoS ONE 14 (9): e0223058. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223058

Editor: Shang-Zhong Xu, Universitatea Hull, REGATUL UNIT

Primit: 9 mai 2019; Admis: 12 septembrie 2019; Publicat: 25 septembrie 2019

Disponibilitatea datelor: Toate datele relevante se află în manuscris și în fișierele sale de informații suport.

Finanțarea: Autorii nu au primit fonduri specifice pentru această lucrare.

Interese concurente: Autorii au declarat că nu există interese concurente.

Introducere

O asociere între starea supraponderală/obeză și modificările activității sistemului nervos autonom (SNA) este larg acceptată [1-4]. În special, se știe că ANS influențează variația fiziologică a timpului între bătăile inimii. Prin urmare, variabilitatea ritmului cardiac (HRV) este considerată o măsură adecvată a funcției autonome cardiace, deși interpretarea sa este controversată până în prezent [5-7]. În conformitate cu aceasta, orientările inițiale [7] au fost recent contrazise de studii care aruncă lumină asupra noilor interpretări ale celor doi parametri clasici asociați de obicei cu sistemul nervos simpatic (SNS) și sistemul nervos parasimpatic (PNS), și anume cu frecvență joasă (LF). și benzi de înaltă frecvență (HF) [5,6,8,9].

În ultimele două decenii, mai multe studii au investigat relația dintre indicii HRV, indicele de masă corporală (IMC) și alți indici de adipozitate, deși au obținut rezultate controversate [10-14]. În special, s-a propus o reducere a HRV legată de conținutul de grăsime corporală [14-16]. Mai mult, într-un studiu anterior efectuat cu femei sănătoase, am găsit o curbă în formă de U inversă semnificativă statistic, care se potrivește cu distribuția unor parametri HRV, împreună cu procentul de întindere a grăsimii corporale [3]. În mod specific, datele noastre au arătat o reducere a HRV fie la subiecții supraponderali, fie subponderali, comparativ cu subiecții cu greutate normală, iar acest lucru pare a fi un rezultat al controlului anormal al mecanismelor homeostatice legate de o distribuție modificată a grăsimii corporale, rezultat acceptat în general.

Una dintre explicațiile emergente pentru aceste controverse ar putea apărea din convingerea sporită că țesutul adipos visceral (TVA), mai mult decât masa generală de grăsime corporală, ar putea fi responsabilă sau, cel puțin, legată de afectarea activității ANS [17,18 ]. În acest sens, raportul talie/șold a fost utilizat ca indice al conținutului de TVA [19], în timp ce doar câteva studii s-au concentrat pe o estimare directă a TVA-ului și asocierea acestuia cu indicii HRV, găsind o asociere între conținutul de grăsime și simpatovagal. dezechilibru [1], activare simpatică [18] și activitate fizică [20].

Având în vedere acest lucru, am decis să investigăm ipoteza că o reducere a reactivității HRV ar putea fi legată de TVA, mai mult decât de grăsimea din întregul corp. De remarcat, pentru a distinge grăsimea viscerală și grăsimea subcutanată din regiunea abdominală, am folosit absorptiometria cu raze X cu energie duală (DXA), o metodologie modernă și fiabilă pentru măsurarea compoziției corpului compartimentat, care este, de asemenea, utilizată pe scară largă pentru cercetare și mijloace clinice de către cercetători, medici și dietetici [21,22]. În cele din urmă, în încercarea de a depăși influența factorilor de confuzie, care ar fi putut afecta fiabilitatea datelor raportate în literatura de specialitate, am înscris doar femei tinere sănătoase neobeze.

Metode

Subiecte

O sută patru femei normotensive sănătoase, non-diabetice, fără medicamente, într-un interval de 19-37 de ani, au fost inițial înscrise în acest studiu, dar doar șaptezeci de subiecți au intrat în analiza statistică finală din cauza criteriilor de excludere. Înscrierea a fost efectuată în perioada decembrie 2017 - ianuarie 2019, implicând în principal studenți voluntari de la Universitatea din Foggia, din gură în gură. Primul criteriu de excludere, după ce subiecții au suferit anamneză, examinare fizică și evaluări de rutină, a fost prezența hipertensiunii sau a factorilor de risc cardiovascular (14 subiecți au ieșit din studiu). Înregistrările ECG au fost efectuate în timpul fazei foliculare (de la 6 la 14 zile ale ciclului menstrual), în jurul orei 11.00, într-o stare de post. Participanții au fost rugați să evite activitatea fizică, precum și consumul de alcool și cofeină pe o perioadă de două zile. Acest studiu a fost aprobat de Comitetul Etic al Azienda Ospedaliero Universitaria „Ospedali Riuniti” (Foggia, Italia), iar subiecții înscriși au semnat consimțământul informat.

Măsuri antropometrice

Înălțimea și greutatea corpului au fost măsurate urmând proceduri standard. Compoziția întregului corp a fost măsurată prin absorptiometrie cu raze X cu energie duală folosind GE Lunar iDXA (GE Healthcare; Madison, WI, SUA). absorptiometria cu raze X cu energie duală (o Aceasta) este considerată una dintre cele mai fiabile metodologii de evaluare a compoziției corpului cu un grad ridicat de precizie [21]. Mai mult, permite o măsurare directă a celor trei compartimente principale ale corpului (adică țesutul adipos, osos și slab) și o măsurare regională derivată a acelorași compartimente. În acest studiu, ne-am concentrat asupra măsurării directe a grăsimii corporale totale (TBF) și a unei măsurări derivate, TVA, estimată printr-un algoritm prin scăderea grăsimii subcutanate din întreaga grăsime din regiunea androidului (Fig. 1), adică regiunea abdominală din jurul creastei iliace extinzându-se la aproximativ 10 cm până la limita sa de cefaladă [23].

Înainte de evaluările zilnice, fantoma blocului Lunar GE a permis calibrarea dispozitivului, să funcționeze în conformitate cu specificațiile producătorului. Un cercetător instruit (A.V.) a efectuat un mod automat de scanare totală a corpului conform manualului operatorului pentru poziționarea subiectului și achiziționarea datelor. Software-ul encore (versiunea 14.1 enCore cu CoreScan ™) a furnizat algoritmul pentru calculul automat al TVA, exprimat în grame. Deoarece se știe că calculul TVA DXA este afectat negativ de valori mai mici ale IMC [21,22,24], un al doilea criteriu de excludere a fost o valoare a TVA egală cu 0 (11 subiecți au ieșit din studiu). Pentru o mai bună estimare a grăsimii viscerale și pentru a lua în considerare forma și înălțimea corpului fiecărui participant, TVA a fost normalizată pentru greutatea corporală (TVA/W) [25].

Înainte de înregistrarea ECG, subiecții erau lăsați să se întindă într-o cameră liniștită timp de cel puțin 15 minute. Electrozii au fost așezați pe încheieturile subiectului pentru a obține cablul I standard al triunghiului lui Einthoven (de la încheietura stângă la încheietura dreaptă) și electrodul de la sol plasat pe glezna dreaptă. Înregistrarea ECG a durat 10 minute (frecvența de eșantionare de 500 Hz) dobândită de sistemul Biopac MP100 (Biopac System, Santa Barbara, CA). Subiecții au fost instruiți să respire normal în timp ce stăteau în poziție culcat. Înregistrarea a fost întotdeauna verificată vizual de cel puțin un operator, online și offline. Ca alt criteriu de excludere, fiecare subiect care prezintă artefacte fiziologice care pot preluda anomalii cardiace care ar putea afecta rezultatele a fost exclus din studiu (9 subiecți au părăsit studiul).

Analiza HRV

Analiza HRV a fost efectuată prin înregistrarea ECG utilizând software-ul Kubios HRV [26] (http://kubios.uef.fi). care a detectat automat vârfurile R pentru a obține o tahogramă în timp ce prezența artefactelor a fost verificată vizual de doi cercetători (A.I.T. și V.T.). Software-ul a folosit tahograma brută pentru analiza domeniului de timp, în timp ce a interpolat tahograma utilizând o funcție de spline cubice pentru analiza domeniului de frecvență. Densitatea spectrului de putere a fost obținută folosind o transformată Fourier rapidă (FFT, periodograma lui Welch, lățimea ferestrei 256s, suprapunerea 50%) cu o rezoluție de frecvență de 0,0078Hz și un interval de frecvență de 0,04-0,4 Hz. Analizele domeniului timp și domeniului frecvenței au urmat liniile directoare ale Grupului operativ al Societății Europene de Cardiologie și al Societății Nord-Americane de Ritm și Electrofiziologie [27]. Indicii de timp utilizați au fost următorii: intervalele RR medii (MeanRR), abaterea standard a intervalelor RR (STDRR) și rădăcina medie-pătrat a diferenței de interval RR reușite (RMSSD), adică numărul de intervale succesive care depășesc 50 ms (numere și procent, NN50). Bandele spectrale de frecvență luate în considerare au fost următoarele: frecvență joasă (LF, 0,04-0,15 Hz), frecvență înaltă (HF, 0,15-0,4 Hz) și raportul LF/HF, considerat pe scară largă ca o măsură a echilibrului simpatovagal [27-29 ].

Analize statistice

Software-ul R (The R Foundation for Statistical Computing; versiunea 3.5.0) și GraphPad Prism versiunea 6.04 pentru Windows (GraphPad Software) au fost utilizate pentru toate analizele statistice. În urma testului de normalitate Shapiro-Wilk, orice variabilă HRV care nu a fost distribuită în mod normal a fost transformată în log. Regresia liniară a fost presupusă pentru a evalua relația dintre variabile. Valorile sunt raportate ca medie ± deviație standard a mediei (SD) și o valoare p Tabelul 1. Măsuri antropometrice ale subiecților.

Fiecare regresie liniară care utilizează vârsta ca variabilă independentă nu a fost semnificativă (datele nu sunt prezentate). Când TFM a fost utilizat ca variabilă independentă, toate statisticile nu au fost semnificative (p> 0,05), în afară de HF (p = 0,03), în ciuda fiecărei pante a liniei de regresie a fost negativ, sugerând o reducere generală a HRV. În schimb, regresia liniară dintre HRV și TVA/W a dus la o relație semnificativă statistic cu fiecare variabilă HRV (cu excepția MeanRR și LF/HF) inversă cu TVA/W, așa cum se arată în Fig. 2 și Fig. asociații liniare pentru principalele STDRR, RMSSD, LF și HF cu privire la TFM și TVA/W, raportând detalii statistice.

HRV a fost exprimat folosind o unitate logaritmică naturală.

HRV a fost exprimat folosind o unitate logaritmică naturală.

Analiza controlului

S-a sugerat că vârsta contribuie la reducerea HRV [30-32]. Cu toate acestea, datele noastre nu au confirmat o astfel de corelație (p> 0,05). În schimb, am observat că TVA/W a fost dependent de vârstă (R 2 = 0,0706, p = 0,0261) de efectuarea unei regresii liniare de control așa cum se arată în Fig 4.

În lumina acestui fapt, am efectuat o regresie multiplă între aceiași parametri HRV considerați în figurile anterioare, ca variabile dependente, și atât vârstă, cât și TVA/FM, ca variabile independente ca analiză de control. Datele noastre arată o corelație semnificativă statistic între variabilele HRV și TVA/W%, în ciuda contribuției vârstei. Rezultatele raportate ca valori statistice sunt rezumate în Tabelul 3.

Discuţie

În acest studiu am întrebat dacă grăsimea viscerală ar putea juca un rol în relația dintre HRV în repaus și masa grasă la femeile adulte sănătoase. Pentru a aborda această întrebare, am folosit DXA pentru a estima TVA exprimat ca procent din greutatea corporală, cinci minute ECG în repaus în poziție culcat pentru a calcula indicii HRV și analiza de regresie liniară. Colectiv, datele noastre sugerează o reducere generală a variabilelor HRV asociate cu un conținut crescut de grăsime corporală, deși numai IC a rezultat semnificativ statistic. În schimb, am găsit o asociere semnificativă între indicii HRV și TVA/W cu TVA/W mai mare asociat cu HRV mai mic. S-a demonstrat că vârsta afectează variabilele HRV [32,33]. Prin urmare, am verificat influența acestuia asupra TVA folosind o analiză a modelului de regresie multiplă. Datele noastre au confirmat că există un efect legat de vârstă, deși efectul TVA asupra variabilelor HRV pare să fie predominant, dat fiind că modelul era încă semnificativ statistic și comparabil cu rezultatele anterioare.

Modificări ale valorilor HRV datorate IMC sau TBF au fost raportate de mai multe studii, dar rezultatele au fost adesea divergente. De fapt, unele studii au raportat dovezi referitoare la o legătură între masa grasă și HRV [12,32,34], în timp ce altele nu au prezentat diferențe substanțiale în indicii HRV, nici la subponderali, nici la subiecții cu greutate normală [35,36]. Până în prezent, majoritatea dezacordurilor ar putea fi legate de mai mulți factori confuzi, printre care vârsta, sexul, hipertensiunea și bolile cardiovasculare, printre altele. [16,30,33]. Mai mult, așa cum arată Burr într-un studiu publicat în 2007 [37], utilizarea unităților normalizate LF și HF, în locul unităților lor originale, oferă rezultate opuse. De remarcat, valorile normalizate sunt valori complementare care aduc aceleași informații, precum și raportul LF/HF, care, în acest studiu, a fost singurul indice important care nu prezintă nicio relație semnificativă cu TVA, datorită reducerii comparabile a atât LF cât și HF.

În general, studiul nostru este în concordanță cu studiile recente care demonstrează implicarea adipozității viscerale, mai mult decât masa generală de grăsime, asupra modificării HRV, în special la subiecții cu un IMC mai mare de 25,0 kg/m 2 [18,47,48]. Această corelație susține ideea că modificările HRV pot fi considerate un indice clinic al factorilor de risc emergenți pentru bolile cardiovasculare [49-51]. Mai mult, cercetările viitoare vor demonstra dacă relația dintre TVA și HRV se poate schimba ca urmare a intervențiilor dietetice. Chiar dacă în studiul nostru, dimensiunea eșantionului a fost relativ mică (datorită criteriilor stricte de excludere adoptate), rezultatele sunt comparabile cu majoritatea studiilor publicate în domeniu, confirmând astfel prezența unei interacțiuni între HRV și grăsimea corporală generală, cu o corelație între HRV și TVA.

În concluzie, propunem că la femeile adulte tinere normotensive sănătoase, asocierea dintre controlul ANS și grăsimea corporală se datorează în principal TVA-ului. În ciuda mecanismelor care stau la baza rămân să fie elucidate, aceste constatări pot fi utilizate ca punct de plecare pentru a determina un indice neinvaziv de sănătate cardiacă pentru aplicare clinică și nutrițională.

Informatii justificative

Fișier S1. Date.

Mulțumiri

Autorii vor să-i mulțumească Dr. Federica La Russa pentru sugestii și ajutor pentru versiunea finală a manuscrisului.

Referințe

Domenii de subiect

Pentru mai multe informații despre domeniile PLOS, faceți clic aici.

Dorim feedback-ul dvs. Aceste domenii de subiect au sens pentru acest articol? Faceți clic pe țintă lângă zona subiect incorectă și anunțați-ne. Multumesc pentru ajutor!

Este subiectul "Țesut adipos" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Analiza regresiei liniare" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Electrocardiografie" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Greutate corporala" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Program de calculator" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul „Absorptiometrie” aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Ritm cardiac" aplicabil acestui articol? da nu

Vă mulțumim pentru feedback-ul dumneavoastră.

Este subiectul "Supraponderal" aplicabil acestui articol? da nu