Alta pressione sanguigna in risposta a un esercizio predice il futuro sviluppo dell’ipertensione nei giovani atleti

Abstract

Introduzione

Il test di esercizio viene comunemente eseguito in giovani atleti per ricavare informazioni sugli adattamenti cardiovascolari allo sforzo e per rilevare condizioni subcliniche, come anomalie delle arterie coronarie o malattie aritmogene.1-4 La valutazione della pressione arteriosa (BP) durante l’esercizio è parte integrante del test e fornisce importanti informazioni emodinamiche con valore clinico rilevante, come la risposta ipotensiva in pazienti con cardiomiopatia ipertrofica ostruttiva o cardiopatia valvolare.5,6 Inoltre, una risposta esagerata della BP all’esercizio fisico è stata riportata come fattore prognostico per l’ipertensione incidente o le malattie cardiovascolari nella popolazione generale.7-11

Gli atleti sono capaci di una prestazione di esercizio superiore rispetto ai soggetti sedentari e la BP raggiunta al massimo esercizio è stata segnalata come superiore rispetto alla popolazione generale.4,12 Tuttavia, non è chiaro se una risposta BP esagerata all’esercizio in atleti altamente addestrati debba essere considerata un semplice adattamento a prestazioni di esercizio superiori (senza significato clinico), o possa rappresentare una mancata corrispondenza tra gittata cardiaca e resistenza vascolare periferica ed espressione di compromissione subclinica del rilassamento vascolare con potenziali implicazioni cliniche avverse.2,9,12

Abbiamo quindi pianificato il presente studio per valutare l’esito clinico, in termini di ipertensione incidente o eventi cardiovascolari, negli atleti che presentano una risposta di pressione arteriosa anormalmente alta (HBPR) all’esercizio.

Metodi

Popolazione in studio

Il presente studio è stato condotto presso l’Istituto di Medicina e Scienza dello Sport di Roma, che è il centro di riferimento per la valutazione degli atleti agonistici italiani prima della partecipazione a competizioni nazionali o internazionali. Tra gennaio 2008 e dicembre 2012, abbiamo valutato 1937 atleti; di questi, 61 sono stati esclusi a causa di anomalie cardiovascolari (n = 3) o diagnosi definitiva di ipertensione (n = 58)13,14; pertanto, la popolazione eleggibile era composta da 1876 atleti sani normotesi.

Nell’ambito della nostra indagine, abbiamo identificato due gruppi di atleti: (i) un gruppo di 141 atleti normotesi con HBPR per esercitare i test, qui definiti come >220 mmHg nel maschio e >200 mmHg nella femmina per la pressione sistolica di picco e/o >85 mmHg nel maschio e 80 mmHg nella femmina per la pressione diastolica di picco. Questi valori di soglia sono stati derivati da una grande coorte di atleti d’élite sottoposti a test di esercizio massimo e corrispondevano al 95 ° percentile12; (ii) come gruppo di controllo abbiamo identificato 141 atleti normotesi con normale risposta alla pressione sanguigna (NBPR) per esercitare. I controlli sono stati selezionati dallo stesso ampio database di atleti, abbinando 1:1 con il gruppo HBPR in termini di sesso, età (±1 anno), superficie corporea (BSA; ±0,02 m2) e tipo di sport hanno partecipato. Il tipo di sport è stato definito come abilità (n = 40), potenza (n = 36), misto (n = 92) o resistenza (n = 114), come riportato in precedenza.15 Tutti gli atleti erano di etnia caucasica.

È stato revocato il consenso informato scritto per tutti gli atleti sottoposti a una valutazione clinica standard ai sensi della legge e della politica dell’Istituto italiano. Il progetto dello studio è stato approvato dal Comitato di Revisione dell’Istituto e finanziato dal Comitato Olimpico Nazionale Italiano.

Valutazione clinica

La valutazione cardiovascolare comprendeva anamnesi clinica, esame fisico ed elettrocardiogramma (ECG) a 12 conduttori a riposo. La BP a riposo dell’ufficio è stata misurata da un cardiologo esperto in posizione seduta, dopo almeno 5 minuti di riposo e prima del test di esercizio.13,14,16 Altezza corporea e peso sono stati ottenuti in ciascun soggetto prima del test di esercizio. Sono stati calcolati l’area della superficie corporea e l’indice di massa corporea (BMI).

Prova di esercizio

La prova di esercizio è stata eseguita su un cicloergometro (Cubestress XR400, Cardioline SpA, Italia). Il carico iniziale era di 0,5 W / kg, con successivo aumento di 0,5 W/kg ogni 2 min fino all’esaurimento, identificato come il momento in cui l’atleta non era in grado di mantenere la potenza nonostante l’incoraggiamento. L’ECG digitale a 12 derivazioni è stato monitorato prima del test, continuamente durante l’esercizio e per almeno 5 minuti durante la fase di recupero. Per misurare la BP in modo affidabile e coerente sul test, al paziente è stato chiesto di mettere il braccio sinistro in una posizione estesa e rilassata con la mano sulla spalla del medico. Sia la BPs sistolica che quella diastolica sono state misurate manualmente a riposo, ad ogni passo incrementale fino al picco di esercizio e durante il recupero.12

Ecocardiografia

L’ecocardiografia bidimensionale e Doppler è stata eseguita utilizzando iE33 (Philips Medical System, Andover, MA, USA). Le misurazioni bidimensionali della cavità ventricolare sinistra (LV), dello spessore della parete, dell’atrio sinistro e dei diametri della radice aortica sono state eseguite secondo l’Associazione europea di imaging cardiovascolare e l’American Society of Ecocardiography.La massa ventricolare sinistra 17 è stata misurata dalla formula di Devereux e normalizzata a BSA. La funzione diastolica è stata valutata come precedentemente riportato e conforme alle raccomandazioni attuali.18

Follow-up

Gli atleti sono stati seguiti secondo il nostro programma medico per atleti elite.19 Sono stati rivisti i dati della più recente valutazione clinica. L ‘ insorgenza di ipertensione è stata definita quando la pressione arteriosa era ≥140/90 mmHg in almeno due misurazioni consecutive o quando è stato iniziato uno specifico trattamento farmacologico.13,14 Eventi cardiovascolari sono stati considerati qualsiasi morte, ictus, infarto miocardico o rivascolarizzazione coronarica.

Analisi statistica

I dati continui sono stati espressi come media ± deviazione standard e dati categoriali come numero di osservazioni e frequenze. Le differenze tra i gruppi sono state valutate con il t-test spaiato e il test di Levene per l’uguaglianza della varianza; le differenze tra le proporzioni sono state calcolate con il test χ2. La significatività statistica è stata impostata per un valore P < 0,05. La variazione delle misurazioni nel tempo all’interno dello stesso soggetto è stata valutata mediante campioni accoppiati t-test; inoltre, la differenza nelle misurazioni al follow-up e alla valutazione basale è stata eseguita e le variazioni medie sono state confrontate tra i gruppi con campioni non accoppiati t-test.

L’effetto dell’HBPR sull’ipertensione incidente è stato valutato mediante analisi di Kaplan–Meier con log-rank test. Inoltre, l’analisi di regressione proporzionale Cox è stata utilizzata per identificare quelle variabili associate all’incidenza di ipertensione. I fattori con un valore univariato di P < 0,05 sono stati inclusi in un’analisi di regressione logistica multivariabile graduale. Variabili categoriali inclusi storia familiare, abitudine al fumo, e il tipo di sport. L’impatto del tipo di sport è stato valutato da una variabile categoriale binaria utilizzando N-1 variabili fittizie, con discipline di abilità scelte come valore di riferimento. Per l’analisi multivariabile, la pressione sistolica a riposo e la pressione diastolica sono state ricodificate come variabili ordinali con incremento di 5 mmHg. L’analisi statistica è stata eseguita con il software SPSS (versione 24; SPSS Inc., Chicago, IL, Stati Uniti d’America).

Risultati

Caratteristiche basali

Le caratteristiche basali e di follow-up degli atleti con HBPR e controlli sono riassunte nella Tabella 1. L’età media alla valutazione basale del gruppo complessivo era di 26 ± 6 anni e il 66% era di sesso maschile. Nessuna differenza significativa è stata trovata in termini di storia familiare di ipertensione (45 vs. 31; P = 0.060) o abitudine al fumo (5 vs. 1; P = 0,099) tra i gruppi HBPR e NBPR. Sia la pressione a riposo che l’esercizio fisico erano più alti nel gruppo HBPR alla valutazione basale, mentre il carico di lavoro del cicloergometro di picco non era significativamente diverso. In termini di adattamenti cardiaci, l’ecocardiografia ha mostrato dimensioni cardiache simili nei due gruppi e nessuna differenza significativa per la funzione sistolica e/o diastolica del ventricolo sinistro.

Valutazione di follow-up

Il follow-up medio è stato di 6,5 ± 2,8 anni e non significativamente diverso tra i due gruppi (P = 0,602). Tutti gli atleti hanno continuato ad allenarsi regolarmente e nessuno è stato squalificato dalle competizioni. Non si sono verificati eventi cardiaci, inclusi morte, ictus, infarto miocardico o rivascolarizzazione coronarica. Pochi atleti si sono lamentati dei sintomi durante il follow-up (n = 15; 5%), comprese le palpitazioni in 11 (riconosciute come tachicardia del nodo atrioventricolare alternativo in due, sottoposte ad ablazione con radiofrequenza di successo), vasodepressore, sincope neuro-mediata in tre ed emicrania in uno; l’incidenza complessiva dei sintomi non era significativamente diversa tra i gruppi (4% vs 6%; P = 0,426).

Durante il follow-up, a 24 atleti (20 maschi e quattro femmine) è stata diagnosticata l’ipertensione essenziale (8,5%); di questi, 19 erano nel HBPR (13,5%) e cinque nel gruppo di controllo (3,5%; x2t-test P value = 0,003; Figura 1). In termini di sesso, l’ipertensione incidente si è verificata in quattro donne su 48 (8,3%) nel gruppo HBPR rispetto a nessuna nel gruppo di controllo (P = 0,041) e 15 maschi su 93 (16%) nel gruppo HBPR rispetto a 5 (5%) nel gruppo di controllo (P = 0,018).

L’analisi di Kaplan–Meier ha mostrato una maggiore incidenza di ipertensione tra gli atleti HBPR (log-rank X2P-value =0.009; Figura 2). Coerentemente, il trattamento farmacologico (inclusi inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina in tre, bloccanti del recettore dell’angiotensina in tre e beta-bloccanti in uno) è stato iniziato più frequentemente negli atleti del gruppo HBPR (n = 6) rispetto ai controlli (n = 1; P < 0,001).

Da notare, la capacità massima di esercizio era simile in entrambi i gruppi e non è cambiata significativamente nel corso del follow-up; negli atleti con HBPR abbiamo osservato una riduzione banale (ma statisticamente significativa) del picco della pressione sistolica all’ultima valutazione, che non è stata osservata nel gruppo di controllo. Questa riduzione della pressione sistolica di picco è rimasta significativa nel gruppo HBPR anche dopo aver rimosso il piccolo sottoinsieme di atleti che assumevano farmaci (pressione sistolica di picco al basale 208 ± 23 mmHg vs. 202 ± 26 mmHg al follow-up, P = 0,008; pressione diastolica di picco al basale 83 ± 10 mmHg vs. 82 ± 10 mmHg al follow – up, P = 0,115). In termini di morfologia cardiaca, entrambi i gruppi hanno mostrato un cambiamento minimo ma significativo nella dimensione della radice aortica, che non differiva significativamente tra i gruppi. Nessun altro parametro cardiaco morfologico o funzionale è cambiato significativamente durante il follow-up (Tabella 1).

La tabella 2 mostra i risultati delle analisi univariate e multivariabili. BP a riposo e HBPR alla valutazione basale erano i più forti predittori di ipertensione incidente (χ2 per il modello 30.099; P < 0.001). In particolare, l’HBPR è stato associato ad un hazard ratio di 3,6 (intervallo di confidenza del 95% da 1,30 a 9.93) di sviluppare ipertensione.

Discussione

La scoperta più importante del nostro studio è stata che nei giovani atleti normotesi, una risposta sistolica e/o diastolica anormalmente elevata ai test di esercizio era un predittore indipendente e significativo di ipertensione incidente, durante un follow-up medio di quasi 7 anni. In particolare, gli atleti con HBPR avevano un hazard ratio di sviluppare ipertensione 3,6 volte superiore rispetto a quelli con normale risposta BP durante l’esercizio.

I risultati del nostro studio ampliano ulteriormente diverse osservazioni precedenti che riportano un’associazione tra risposta ipertensiva all’esercizio e esito cardiovascolare e/o ipertensione incidente. Una meta-analisi di Schultz et al., 10 di cui 12 studi e > 46 000 soggetti seguiti per 15 ± 4 anni, hanno riferito che una risposta esagerata della PA a moderata intensità di esercizio era associata ad un aumento del 36% degli eventi cardiovascolari e della mortalità, indipendentemente dall’età, dal sesso, dalla PA a riposo e dai fattori di rischio cardiaco. Un recente studio di Berger et al.20 su > 7000 soggetti normotesi hanno riferito che in un periodo di follow-up di 5 ± 3 anni, quasi il 15% ha sviluppato ipertensione; in particolare, questo rischio era correlato ai quartili della pressione sistolica e diastolica di picco durante i test di esercizio, con individui nel quarto quartile che avevano il 35% di probabilità di sviluppare ipertensione.

Da notare che la maggior parte degli studi pubblicati fino ad oggi ha riportato dati derivati dalla popolazione generale, nella fascia di mezza età, mentre meno è noto per i giovani e in particolare per quelli coinvolti in programmi di formazione regolari e intensivi.

In uno studio precedente, abbiamo osservato che gli atleti con HBPR da esercitare erano più comunemente impegnati in discipline sportive di resistenza e miste, avevano valori di BMI e BP a riposo più alti, mostravano un più alto grado di rimodellamento del ventricolo sinistro sull’ecocardiografia e erano in grado di raggiungere un carico di lavoro più elevato nei test di esercizio12 In considerazione di questi risultati, non era chiaro se i valori di BP più alti osservati al peak exercise fossero correlati semplicemente alle prestazioni più elevate su cicloergometro e potessero essere considerati un’espressione di un adattamento cardiaco superiore, privo di qualsiasi significato clinico.

I nostri risultati hanno mostrato che una risposta BP esagerata all’esercizio fisico era associata ad ipertensione incidente nel 13,5% degli atleti, rispetto a solo il 3,5% in quelli con BP normale al test di esercizio. Interessante e potenzialmente correlato alla giovane età alla valutazione basale, lo sviluppo di ipertensione è stato osservato nella fase successiva del follow-up e, come mostrato nella Figura 2, la separazione delle curve si è verificata solo 7 anni dopo la valutazione basale.

Durante il follow-up, non abbiamo registrato alcun evento cardiovascolare avverso importante, che era probabilmente correlato anche alla giovane età e all’eccellente forma cardiovascolare (così come al basso profilo di rischio) della popolazione dei nostri atleti.21

Sono stati proposti diversi meccanismi per spiegare l’eccessivo aumento della PA durante l’esercizio, tra cui tono simpatico elevato, diminuzione della distensibilità aortica, disfunzione endoteliale e aumento dell’attivazione del sistema renina-angiotensina-aldosterone.2,22,23 Shim et al.24 hanno riportato diversi cambiamenti neuro-ormonali in soggetti normotesi con o senza HBPR per esercitare. Hanno osservato che una risposta BP esagerata all’esercizio fisico era associata ad un aumento dei livelli di angiotensina II rispetto a quelli con NBPR; al contrario, non è stata trovata alcuna differenza tra i gruppi in termini di aumento delle catecolamine, dell’aldosterone e dell’attività della renina plasmatica.

In un recente studio, Tzemos et al.25 ha riferito che una risposta BP esagerata era correlata alla disfunzione endoteliale, diminuzione della compliance aortica prossimale e aumento dell’attivazione neuro-ormonale, tutte condizioni in grado di predire la morbilità cardiovascolare futura. Un’altra possibile spiegazione potrebbe essere correlata all’ipertensione mascherata, non clinicamente evidente durante la valutazione dell’ufficio, ma che può diventare palese durante il follow-up.26 Alla fine, i meccanismi fisiopatologici che collegano la risposta esagerata della BP all’esercizio fisico e all’ipertensione incidente non sono ancora completamente compresi e rimangono in gran parte una questione di controversie.

Un’osservazione interessante sulla nostra popolazione di studio (e altri rapporti precedenti) è che gli atleti con HBPR da esercitare presentavano anche BP a riposo più alto alla valutazione di base, anche se nessuno con ipertensione palese. Miyai et al.8 ha riferito che negli individui con un BP a riposo alto-normale e un aumento esagerato della BP durante l’esercizio il rischio di ipertensione futura è aumentato di 2.3 volte. Pertanto, una conseguenza pratica è che gli individui con BP alto-normale a riposo possono essere meglio valutati e stratificati rischio dopo il test di esercizio.

In considerazione dell’assenza di eventi o sintomi importanti nel follow-up, l’identificazione di atleti con HBPR da esercitare non dovrebbe sollevare preoccupazioni in termini di partecipazione sportiva. Riteniamo opportuno che questi individui entrino in un programma di follow-up periodico con controlli ogni 1-2 anni. Il profilo di rischio cardiovascolare complessivo dovrebbe essere valutato e la modifica dello stile di vita consigliato compreso il controllo del peso, ridotto apporto di sale, integratori, alcol e farmaci anti-infiammatori; queste raccomandazioni sono spesso sufficienti per ottenere un controllo ottimale della BP negli atleti.16 Inoltre, la tempestiva identificazione e correzione dei fattori di rischio nella fase iniziale della partecipazione sportiva svolge un ruolo importante nel contesto della prevenzione cardiovascolare dell’atleta a lungo termine: infatti, alla fine della loro carriera, quando gli effetti benefici dell’esercizio intenso possono diminuire, alcuni atleti possono aumentare ulteriormente il loro profilo di rischio complessivo.27-29

Inoltre, nonostante alcuni individui abbiano sviluppato ipertensione, non si sono verificati cambiamenti significativi in termini di rimodellamento cardiaco durante il follow-up (ad eccezione di un aumento minimo della dimensione della radice aortica, probabilmente correlato al processo di invecchiamento). Pertanto, gli effetti benefici dell’attività fisica prolungata e continuata sembrano (almeno parzialmente) contrastare gli effetti dell’ipertensione sul cuore dell’atleta.

Vale la pena ricordare che la nostra indagine presenta anche alcune limitazioni, tra cui l’età relativamente giovane degli atleti alla valutazione più recente, che giustifica la bassa incidenza di sintomi principali o malattie cardiovascolari. La nostra popolazione di studio era interamente composta da individui caucasici e, pertanto, i nostri risultati non dovrebbero essere estrapolati a diverse popolazioni etniche come atleti afro-caraibici o africani (dove l’ipertensione è più prevalente).

Riconosciamo inoltre che a causa della piccola dimensione del campione della nostra popolazione alcuni fattori di rischio, come la storia familiare ipertensiva e il fumo di sigaretta non erano significativamente correlati all’ipertensione incidente. Infine, il nostro protocollo non includeva la risonanza magnetica cardiaca e, pertanto, non siamo stati in grado di confermare la recente scoperta di aree focali di miglioramento tardivo del gadolinio compatibili con aree di fibrosi interstiziale in triatleti maschi con una storia di ipertensione indotta dall’esercizio.30

Conclusione

In conclusione, una risposta BP esagerata all’esercizio in atleti normotesi non deve essere ignorata come un adattamento benigno alle prestazioni ad alto esercizio, ma deve essere considerata come un fattore di rischio per l’ipertensione incidente in un periodo a medio termine.

Finanziamento

Questo lavoro è stato sostenuto dal Comitato Olimpico Nazionale Italiano.

Conflitto di interessi: nessuno dichiarato.