Răspunsul tensiunii arteriale la ritmul cardiac în timpul testului de efort și riscul de hipertensiune viitoare

Hipertensiunea arterială este recunoscută ca fiind un factor de risc cheie pentru mortalitatea și morbiditatea bolilor cardiovasculare.1 Dovezile emergente că bolile cardiovasculare nonfatale și fatale cresc progresiv cu niveluri mai ridicate ale tensiunii arteriale (TA)2,3 fac din identificarea timpurie a persoanelor cu risc crescut de a dezvolta hipertensiune arterială o prioritate. S-a sugerat că dezvoltarea hipertensiunii arteriale este precedată de o stare prehipertensivă care se poate manifesta printr-o reactivitate cardiovasculară anormală la provocări de mediu și comportamentale, cum ar fi sarcinile de aritmetică mentală,4 imersiunea în apă rece,5 și testele de efort fizic atât izometrice, cât și dinamice.6-14 Unul dintre cele mai utile poate fi testul de efort, deoarece este acum utilizat pe scară largă în spitale pentru depistarea bolilor coronariene și în medicina sportivă și a muncii pentru evaluarea aptitudinii cardiorespiratorii. Cu toate acestea, fiabilitatea sa pentru identificarea persoanelor predispuse să dezvolte hipertensiune arterială și ca test de predicție a apariției hipertensiunii arteriale este încă în discuție. Studiile anterioare care au abordat această problemă au utilizat diferite definiții pentru un răspuns exagerat al TA la exerciții fizice, inclusiv unele bazate numai pe TA sistolică (TAS)7,11-14 și altele pe TAS și TA diastolică (TPD) împreună.6,8-10 În plus, s-a indicat că punctul de separare a răspunsurilor normale de cele anormale ar trebui să fie determinat în funcție de sex, vârstă și condiția fizică,15 care, după cum s-a demonstrat, afectează în mod independent și semnificativ răspunsul TA.13 Cu toate acestea, fără a lua în considerare impactul acestor factori, majoritatea studiilor au ales să definească răspunsul exagerat al TA doar în ceea ce privește un anumit nivel desemnat al TA la efort maxim și în cazul unor sarcini de lucru submaximale.7-9,11,14 Aceste incertitudini metodologice pot face să nu fie clar dacă informațiile colectate din măsurarea TA la efort sunt valoroase pentru evaluarea profilului de risc hipertensiv al unui individ. Astfel, validitatea unui test de efort pentru prezicerea hipertensiunii viitoare are nevoie de dezvoltare și confirmare metodologică suplimentară.

În studiul de față, am examinat datele testului de efort de la un eșantion populațional de bărbați normotensivi de vârstă mijlocie pentru a determina intervalele anormale de răspuns al TA în timpul efortului în raport cu creșterea frecvenței cardiace (FC) și am evaluat utilitatea clinică a măsurării TA de efort ca mijloc de identificare a oricărui risc crescut de apariție a hipertensiunii după ajustarea pentru factorii de risc importanți tradiționali.

Metode

Populația studiată

Un total de 2483 de bărbați au participat la examinări medicale bianuale efectuate în laboratorul nostru din 1992 până în 1995. Dintre aceștia, 1514 participanți au fost supuși unui test ergometric pe bicicletă. Subiecții au fost excluși dacă (1) aveau antecedente de boli cardiovasculare sau renale sau diabet; (2) prezentau dovezi electrocardiografice de boală coronariană sau aritmie cardiacă; (3) erau hipertensivi, definiți prin utilizarea în prezent a oricărui medicament antihipertensiv sau prin faptul că aveau o medie a TA în repaus de ≥140/90 mm Hg luată la 3 vizite separate; (4) aveau vârsta <20 de ani sau >59 de ani; sau (5) aveau date incomplete privind măsurarea TA la efort. Prin urmare, 1033 subiecți fără boli cardiovasculare și cu rezultate normale ale ECG-ului au fost eligibili pentru acest studiu. Pe baza rezultatelor testului de efort al acestora, au fost evaluate răspunsurile BP și HR la efort. Caracteristicile clinice ale eșantionului studiat sunt prezentate în tabelul 1.

După testul de efort la momentul inițial, subiecții au fost urmăriți pentru rezultatul hipertensiunii până în 1999. Dintre aceștia, 47 au avut date lipsă privind covariatele la momentul inițial, 84 nu au participat la examinările semestriale de urmărire, iar 139 au avut informații incomplete privind TA. În plus, 37 de subiecți au fost eliminați din analiza ulterioară deoarece au început să se angajeze în activități sportive regulate după programele educaționale privind modificarea stilului de viață. Este bine cunoscut faptul că riscul unui subiect de a dezvolta hipertensiune arterială poate fi diminuat printr-un program de exerciții fizice aerobice.2 Prin urmare, studiul de urmărire s-a bazat pe 726 de subiecți care aveau date complete privind testele de exerciții fizice, precum și covariate la momentul inițial și starea hipertensivă la urmărire. Durata medie de urmărire a fost de 4,7 ani (intervalul, 3,6 – 6,9 ani). Subiecții au beneficiat de examinări medicale standardizate constând în măsurători antropometrice, fiziologice și biochimice ale sângelui. De asemenea, au completat un chestionar privind istoricul medical personal și al părinților, medicația utilizată și obiceiurile de viață zilnică, inclusiv fumatul, consumul de alcool și activitatea fizică. Consimțământul în cunoștință de cauză în scris, inclusiv autorizația de utilizare a datelor de examinare, a fost obținut după ce a fost oferită o explicație a scopurilor și procedurilor studiului.

Măsurarea tensiunii arteriale în poziție așezată

Tensiunea arterială în poziție așezată a fost măsurată de 3 ori în poziție așezată de către medici bine pregătiți, folosind un sfigmomanometru cu mercur. Media celor 3 citiri a fost utilizată pentru valoarea reprezentativă a examenului. Măsurarea a fost efectuată în condiții controlate într-o cameră liniștită și folosind același protocol atât la examinarea inițială, cât și la cea de urmărire.

Testarea exercițiilor pe ergometru

Un test de efort maxim limitat de simptome gradat a fost efectuat pe un ergometru de bicicletă cu frânare electronică (Fukuda Denshi, ML-1400). Sarcina de lucru a fost crescută progresiv folosind o metodă cu pantă liniară la o rată de 12,5 W/min până când subiecții s-au plâns de epuizare. Pe toată durata testului, ECG derivația V3 și FC au fost monitorizate continuu, iar tensiunea arterială a fost înregistrată la fiecare minut în mod neinvaziv cu un sfigmomanometru automat (Nippon Colin, STBP-780B). Aparatul era o unitate auscultatorie care folosea gating-ul undei R în identificarea sunetelor Korotkoff.16

Starea hipertensivă la urmărire

În timpul perioadei de urmărire, rezultatul hipertensiv al subiecților a fost stabilit pe baza răspunsurilor la chestionarul privind istoricul medical și măsurătorile TA efectuate la examinarea medicală bianuală. Un subiect a fost considerat hipertensiv dacă (1) TA în repaus a fost ≥140/90 mm Hg și nu a scăzut din nou în intervalul normotensiv sau (2) a început să primească medicamente antihipertensive în timpul perioadei de urmărire.

Analize de date

Am evaluat relațiile individuale ale răspunsului SBP și DBP cu creșterile HR din datele obținute în timpul exercițiului submaximal la sarcini de lucru de 50, 75 și 100 W. În această analiză, FC a fost exprimată relativ ca procent din rezerva maximă de FC (HRR) pentru a permite evaluarea la aceeași sarcină de lucru metabolică la indivizi cu niveluri diferite de FC în repaus și FC maximă, care au fost legate de sex, vârstă și condiție fizică. HRR a fost calculată în conformitate cu următoarea formulă; HRR=. Ulterior, valorile percentilelor 10, 25, 50, 75 și 90 ale SBP și DBP au fost calculate pentru HRR în fiecare creștere de 5% printr-o metodă neparametrică. Curbele percentilice ale răspunsului SBP și DBP în funcție de HRR au fost construite prin ajustarea unui model polinomial de ordinul trei la ecuațiile de regresie ale SBP și DBP cu o creștere procentuală a HRR, utilizând analiza de regresie multiplă. Un răspuns exagerat al PA la exerciții fizice a fost determinat prin reprezentarea grafică a SBP și DBP măsurate la un subiect individual la o sarcină de lucru de 100 W pe curbele percentile ale răspunsului PA în funcție de HRR. S-a considerat că un subiect are un răspuns exagerat al TA dacă SBP sau DBP a fost la sau peste presiunea de pe fiecare dintre curbele percentilei 90.

Asociațiile dintre răspunsul TA la exerciții fizice și dezvoltarea viitoare a hipertensiunii arteriale au fost evaluate prin estimare cu ajutorul curbelor de supraviețuire Kaplan-Meier. În această analiză, răspunsurile SBP și DBP la exerciții fizice au fost împărțite în mod arbitrar în subcategorii pe baza fiecăreia dintre valorile quartilelor care au fost derivate din curbele percentilice ale răspunsului PA prin HRR. Un model de supraviețuire cu hazard proporțional Cox a fost utilizat pentru a estima puterea și independența răspunsului BP la exerciții fizice în determinarea riscului de hipertensiune viitoare. Riscul relativ cu intervalul de încredere corespunzător de 95% au fost estimate în model și utilizate pentru a cuantifica riscurile hipertensive. Răspunsurile SBP și DBP la efort au fost evaluate separat prin intermediul analizelor neajustate, ajustate în funcție de vârstă și ajustate în funcție de covariatele clinice. Covariatele clinice au fost vârsta de intrare, indicele de masă corporală, capacitatea de muncă fizică (ca capacitate de performanță cardiorespiratorie), SBP și DBP în repaus, glicemia la post, colesterolul total, colesterolul HDL, trigliceridele, consumul de alcool, activitatea fizică și istoricul parental de hipertensiune arterială. În plus, a fost efectuată o analiză secundară multivariată Cox pentru a identifica factorii independenți asociați în mod semnificativ cu rezultatul hipertensiunii de la o stare normotensivă. Următorii factori de risc majori recunoscuți pentru hipertensiune arterială au fost introduși în modelul Cox în trepte ca variabile independente: răspuns exagerat al TA la exerciții fizice, TA în repaus cu valori normale ridicate, vârsta de intrare, indicele de masă corporală, capacitatea de muncă fizică, glicemia la jeun, indicele aterogen, consumul de alcool și istoricul de hipertensiune arterială al părinților. Nivelurile de referință pentru PA în repaus înalt-normală au fost presiuni de <130/85 mm Hg. Ipoteza nulă a fost respinsă la P<0,05 ca nivel de semnificație. Analiza datelor a fost efectuată cu ajutorul pachetului statistic SPSS 10.0 pentru Windows (SPSS Software).

Rezultate

Răspunsul tensiunii arteriale în timpul exercițiilor fizice

Valorile mediei±SD ale TAS, PAD și FC ale eșantionului studiat, măsurate în timpul șederii în repaus și în timpul exercițiilor fizice submaximale la sarcini ergometrice de 25, 50, 75, 100 și 125 W, pe grupe de vârstă de 10 ani, sunt prezentate în tabelul 2. O comparație a subiecților din diferite grupe de vârstă a demonstrat că subiecții mai în vârstă au avut creșteri mai mari ale SBP și DBP în timpul exercițiului, în ciuda faptului că nu există diferențe semnificative aparente în timp ce subiecții se aflau în repaus. Asociațiile dintre SBP și DBP la efort cu alte variabile fiziologice și biochimice sanguine după ajustarea pentru efectul SBP și DBP în repaus sunt prezentate în tabelul 3. Toate variabilele, cu excepția indicelui de masă corporală și a colesterolului HDL, au fost corelate semnificativ cu SBP și DBP de efort. Cel mai mare coeficient de corelație a fost găsit în creșterea procentuală a HRR pentru SBP de efort (r = 0,53, P<0,01) și DBP (r = 0,50, P<0,01). Curbele percentilelor (10, 25, 50, 75 și 90) ale răspunsurilor SBP și DBP în funcție de HRR sunt ilustrate în figura 1.

Analiză de urmărire

Pe parcursul celor 3427 de ani-persoană de urmărire, 114 subiecți (15,7%) au evoluat spre hipertensiune arterială. Curbele de supraviețuire au demonstrat asocieri doză-răspuns ale dezvoltării hipertensiunii arteriale cu răspunsurile SBP și DBP la efort în cuartilele de pe curbele de răspuns al TA în funcție de HRR, o tendință semnificativ mai mare de a dezvolta hipertensiune arterială fiind observată la cei cu cea mai mare cuartilă de răspuns SBP și DBP la efort (figura 2). Modelele Cox neajustate au relevat faptul că răspunsurile exagerate ale SBP și DBP la exerciții fizice au fost asociate în mod semnificativ cu hipertensiunea viitoare. După ajustarea pentru vârstă, riscul de a dezvolta hipertensiune arterială a fost crescut pentru ambele presiuni. Ajustarea suplimentară pentru potențialii factori de confuzie nu a modificat în mod eficient asocierea, acei subiecți care au prezentat un răspuns exagerat al TA la un risc de aproape 3 până la 4 ori mai mare de a dezvolta hipertensiune arterială în comparație cu cei cu răspuns normal al TA (Tabelul 4).

O analiză secundară stepwise Cox a constatat că următoarele variabile independente sunt asociate în mod semnificativ cu incidența hipertensiunii; răspuns exagerat al TA (P<0.001), tensiune arterială ridicată-normală în repaus (P<0,001), vârsta de intrare (P=0,008) și indicele de masă corporală (P=0,023). Un răspuns exagerat al TA a avut o asociere mai puternică cu rezultatul hipertensiv în comparație cu cea a unei TA înalte-normale în repaus și cu alte variabile selectate (R=0,21) (Tabelul 5).

Discuție

Obiectivul principal al acestui studiu a fost de a evalua semnificația clinică a reactivității presoare anormale la efort fizic, care este considerată un marker precoce al hipertensiunii viitoare. Am constatat că un răspuns exagerat al TA la creșterea FC în timpul exercițiului ergometric a fost asociat cu un risc de 3 până la 4 ori mai mare de a dezvolta hipertensiune arterială, după controlul factorilor de risc tradiționali. Prin urmare, această abordare oferă un sprijin suplimentar conceptului că măsurarea TA la efort este un mijloc valoros pentru identificarea unui risc crescut de hipertensiune viitoare la adulții normotensivi aparent sănătoși.

A fost emisă ipoteza că stresul indus de exercițiu ar putea demasca o tendință latentă spre hipertensiune arterială.12 În consecință, un răspuns exagerat al TA la exercițiile fizice la subiecții normotensivi a fost examinat în detaliu în legătură cu riscul de hipertensiune viitoare.6-14 Majoritatea studiilor anterioare care au abordat această problemă s-au concentrat numai pe PAS7,11-14, mai degrabă decât pe PAS și DBP împreună.6,8-10 Deoarece efortul fizic duce la o creștere a debitului cardiac, o creștere a PAS este o consecință naturală a exercițiului dinamic. În schimb, DBP rămâne neschimbată sau prezintă doar o creștere ușoară ca o consecință a vasodilatației metabolice a vaselor periferice.17 Cu toate acestea, unii cercetători11,17,18 au observat o creștere semnificativă a DBP chiar și la subiecții normotensivi, sugerând o rezistență vasculară periferică de repaus crescută11,19 și o capacitate afectată de vasodilatație indusă de exercițiu.20,21 Acest model hemodinamic poate fi explicat printr-o hiperreactivitate a nervilor simpatici și un răspuns vascular crescut la stimularea adrenergică sau printr-o îngroșare a peretelui arteriolar care modifică capacitatea acestuia de a răspunde la stimuli vasoconstrictori.18 În rândul subiecților cu astfel de caracteristici vasculare, un debit cardiac mai mare nu numai că ridică TAS, dar determină și creșteri marcate ale DBP, cum ar fi cele care apar în hipertensiunea arterială stabilită. Prin urmare, atât DBP cât și SBP par a fi criterii importante pentru determinarea reactivității cardiovasculare anormale la stresul fizic. În plus, definițiile răspunsului exagerat al TA la niveluri maxime de efort8,9,11,13 pot fi problematice. În timpul exercițiilor ergometrice, sfigmomanometria manuală sau automată este utilizată în mod obișnuit pentru a măsura TA, deoarece este o procedură neinvazivă, relativ ieftină și simplă. Există un acord general asupra faptului că măsurătorile indirecte produc citiri ale TAS care nu diferă semnificativ de măsurătorile intravasculare directe.22 În schimb, apar diferențe semnificative din punct de vedere statistic în citirile indirecte ale DBP măsurate în special în timpul exercițiului maxim16,22,23 deoarece munca ergometrică maximă necesită contracții musculare izometrice, care produc o creștere marcată a rezistenței periferice totale.11,17,18 Cu toate acestea, s-a demonstrat că măsurătorile directe și indirecte ale DBP corelează în mod satisfăcător sub sarcina de lucru a exercițiului ușor sau moderat.17,18,22,23 Mai mult decât atât, mai multe studii au arătat că persoanele antrenate în regim de anduranță sunt mai susceptibile de a prezenta creșteri semnificativ mai mari ale TAS în timpul exercițiului maxim decât persoanele neantrenate, în ciuda riscului redus de apariție a hipertensiunii arteriale.24,25 Aceste constatări conduc la ideea că un răspuns exagerat al TA la exercițiu ar trebui determinat pe baza TAS și DBP împreună, din datele obținute în timpul unui volum de lucru relativ scăzut al exercițiului submaximal. Acest nivel de exercițiu are avantajul suplimentar de a necesita o cooperare minimă din partea subiecților și limitează influența duratei exercițiului și a condiționării fizice.

Deși studiile anterioare au definit răspunsul exagerat al TA doar în funcție de un nivel desemnat al TA, s-a indicat că punctul limită care separă reactivitatea presorie normală de cea anormală ar trebui să fie determinat în funcție de sex, vârstă și condiție fizică.15 Aceasta înseamnă că sunt necesare unele ajustări pentru diferențele dintre nivelul de stres metabolic al unui subiect la o sarcină de lucru pentru care se determină un răspuns exagerat al TA. În acest studiu, cea mai mare corelație între PAS și DBP în timpul exercițiului submaximal a fost observată în cazul creșterilor HR la sarcina de lucru, care a fost exprimată relativ ca procent din HRR. Monitorizarea răspunsului HR în timpul exercițiului este în mod obișnuit acceptată ca jucând un rol important în evaluarea intensității exercițiului, deoarece răspunde liniar la sarcina de lucru și este strâns asociată cu absorbția de oxigen.26 Cu toate acestea, în ciuda utilității evaluării prin răspunsul HR, trebuie luate în considerare diferențele individuale în ceea ce privește HR în repaus și HR maximă.27 Studiile anterioare au arătat că HR relativă, așa cum este definită de procentajul intervalului de HR de la cea de repaus la cea maximă, poate compensa diferențele individuale și poate oferi estimări mai precise ale intensității efortului atât la sportivi, cât și la non-atleți.27,28 Prin urmare, am evaluat răspunsul SBP și DBP la efort pe baza creșterii relative a HR la sarcina de lucru. Această abordare poate permite o comparație a indivizilor cu diferite niveluri de condiționare care sunt legate de sex, vârstă și condiție fizică și poate contribui astfel la o scădere a clasificării eronate a reactivității anormale a TA și la identificarea mai clară a asocierii acesteia cu riscul de hipertensiune viitoare.

Rezultatele modelului nostru multivariat în trepte au arătat un risc semnificativ și independent de apariție a hipertensiunii într-un grup specific cu TA în repaus cu valori normale ridicate. Această constatare confirmă în mod clar afirmațiile din studiile anterioare conform cărora preeminența TA de repaus de bază în sine este puternic asociată cu hipertensiunea viitoare. Cu toate acestea, modelul a constatat, de asemenea, o asociere mai puternică între răspunsul BP la efort și hipertensiunea ulterioară decât cu BP în repaus. Rezultatele noastre sunt susținute de unele studii,6,8,9,11 în timp ce alte câteva studii au sugerat că valoarea predictivă a TA măsurată în timpul exercițiilor fizice pentru hipertensiunea viitoare este mai mică decât cea măsurată în repaus.7,10,14 Prin urmare, care presiune este mai informativă și mai valoroasă ca marker timpuriu al hipertensiunii rămâne încă să fie elucidată. Este posibil ca neconcordanța să fi apărut din cauza diferențelor de metodologie, a caracteristicilor populației de studiu și a covariatelor clinice luate în considerare în analiză. Cu toate acestea, constatarea faptului că un risc relativ individual de apariție a hipertensiunii arteriale la adulții normotensivi cu o TA în repaus ușor crescută este mult mai mare dacă aceștia prezintă un răspuns exagerat al TA la efort indică faptul că măsurarea TA la efort poate furniza unele informații suplimentare importante cu privire la riscul de apariție a hipertensiunii arteriale, care nu pot fi estimate doar cu ajutorul TA în repaus. În plus, măsurătorile TA în repaus prezintă adesea valori ridicate în mod fals din cauza anxietății, ceea ce diminuează reproductibilitatea rezultatelor și utilitatea acestora pentru a prezice hipertensiunea viitoare. S-a indicat că o mai bună fiabilitate test-retest poate fi obținută prin evaluarea TA în timpul unui test de efort.29,30 Astfel, informațiile furnizate de această evaluare relativ simplă ar putea fi mai utile decât cele obținute prin măsurarea repetată, standardizată și atentă a TA în repaus.

În concluzie, pentru a reduce impactul complicațiilor cardiovasculare ulterioare, identificarea precoce a unui subgrup care are o probabilitate mai mare de a dezvolta hipertensiune arterială este o preocupare critică. Rezultatele noastre au arătat că riscul relativ individual de hipertensiune arterială la subiecții normotensivi a fost mult crescut dacă aceștia au prezentat un răspuns exagerat al TA la efort. Această constatare confirmă contribuția suplimentară și incrementală a răspunsului BP la exerciții fizice peste BP în repaus în prezicerea hipertensiunii ulterioare. Deși testarea de rutină a exercițiilor fizice în masă nu este recomandată pentru a identifica viitoarele persoane hipertensive, este posibil să se obțină rezultatele testelor de efort, deoarece aceste teste sunt acum utilizate pe scară largă pentru a evalua capacitatea de performanță cardio-respiratorie în medicina sportivă și a muncii, precum și pentru a detecta bolile coronariene în mediul spitalicesc sau în cabinet. Datele pot furniza informații importante despre un profil de risc hipertensiv într-o populație de adulți normotensivi aparent sănătoși.

Note de subsol

.