High blood pressure response to exercise predicts future development of hypertension in young athletes

Zusammenfassung

Einleitung

Belastungstests werden häufig bei jungen Sportlern durchgeführt, um Informationen über kardiovaskuläre Anpassungen an die Anstrengung abzuleiten und subklinische Zustände wie Koronararterienanomalien oder arrhythmogene Erkrankungen zu erkennen.1-4 Die Beurteilung des Blutdrucks (BP) während des Trainings ist ein wesentlicher Bestandteil des Tests und liefert wichtige hämodynamische Informationen mit relevantem klinischem Wert, z. B. das blutdrucksenkende Ansprechen bei Patienten mit obstruktiver hypertropher Kardiomyopathie oder Herzklappenerkrankungen.5,6 Darüber hinaus wurde eine übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung als prognostischer Faktor für auftretende Hypertonie oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen in der Allgemeinbevölkerung berichtet.7-11

Sportler sind im Vergleich zu sitzenden Probanden zu einer überlegenen Trainingsleistung fähig, und es wurde berichtet, dass der bei maximaler Belastung erreichte Blutdruck im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung höher ist.4,12 Es ist jedoch nicht klar, ob eine übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung bei hochtrainierten Sportlern als einfache Anpassung an eine überlegene Trainingsleistung (ohne klinische Signifikanz) angesehen werden sollte oder eine Diskrepanz zwischen Herzzeitvolumen und peripherem Gefäßwiderstand und Ausdruck einer subklinischen Beeinträchtigung der Gefäßrelaxation mit möglichen nachteiligen klinischen Auswirkungen darstellen kann.2,9,12

Wir planten daher die vorliegende Studie zur Bewertung des klinischen Ergebnisses in Bezug auf vorkommende Hypertonie oder kardiovaskuläre Ereignisse bei Sportlern mit einer abnormal hohen Blutdruckreaktion (HBPR) auf Bewegung.

Methoden

Studienpopulation

Die vorliegende Studie wurde am Institut für Sportmedizin und -wissenschaft in Rom durchgeführt, dem Referenzzentrum für die Bewertung italienischer Leistungssportler vor der Teilnahme an nationalen oder internationalen Wettbewerben. Zwischen Januar 2008 und Dezember 2012 haben wir 1937 Athleten bewertet; Von diesen wurden 61 wegen kardiovaskulärer Anomalien (n = 3) oder definitiver Diagnose von Bluthochdruck (n = 58) 13,14 ausgeschlossen; Daher bestand die berechtigte Bevölkerung aus 1876 normotensiven gesunden Athleten.

Im Rahmen unserer Untersuchung identifizierten wir zwei Gruppen von Athleten: (i) eine Gruppe von 141 normotensiven Athleten mit HBPR-Belastungstests, hier definiert als > 220 mmHg bei Männern und > 200 mmHg bei Frauen für maximalen systolischen Blutdruck und / oder > 85 mmHg bei Männern und 80 mmHg bei Frauen für maximalen diastolischen Blutdruck. Diese Schwellenwerte wurden von einer großen Kohorte von Spitzensportlern abgeleitet, die sich maximalen Belastungstests unterzogen, und entsprachen dem 95. Perzentil12; (ii) Als Kontrollgruppe identifizierten wir 141 normotensive Athleten mit normaler Blutdruckreaktion (NBPR) auf Bewegung. Die Kontrollen wurden aus der gleichen großen Datenbank von Athleten ausgewählt, durch Matching 1:1 mit der HBPR-Gruppe in Bezug auf Geschlecht, Alter (± 1 Jahr), Körperoberfläche (BSA; ± 0,02 m2) und Art der teilnehmenden Sportart. Die Sportart wurde wie bereits berichtet als Geschicklichkeit (n = 40), Kraft (n = 36), gemischt (n = 92) oder Ausdauer (n = 114) definiert.15 Alle Athleten waren kaukasischer Abstammung.

Für alle Athleten, die sich einer klinischen Standardbewertung gemäß italienischem Recht und Institutspolitik unterziehen, wurde auf die schriftliche Einverständniserklärung verzichtet. Das Studiendesign wurde vom Prüfungsausschuss des Instituts genehmigt und vom italienischen Nationalen Olympischen Komitee finanziert.

Klinische Bewertung

Die kardiovaskuläre Bewertung umfasste die Anamnese, die körperliche Untersuchung und das ruhende 12-Kanal-Elektrokardiogramm (EKG). Der Büro-Ruhe-Blutdruck wurde von einem erfahrenen Kardiologen in sitzender Position gemessen, nach mindestens 5 Minuten Ruhezeit und vor dem Belastungstest.13,14,16 Körpergröße und Gewicht wurden in jedem Subjekt vor dem Belastungstest erhalten. Die Körperoberfläche und der Body-Mass-Index (BMI) wurden berechnet.

Belastungstests

Die Belastungstests wurden an einem Fahrradergometer (Cubestress XR400, Cardioline SpA, Italien) durchgeführt. Die Startlast betrug 0,5 W / kg, mit anschließender Erhöhung von 0,5 W / kg alle 2 Minuten bis zur Erschöpfung, identifiziert als die Zeit, in der der Athlet die Leistungsabgabe trotz Ermutigung nicht aufrechterhalten konnte. Das digitale 12-Kanal-EKG wurde vor dem Test kontinuierlich überwacht während der Übung und für mindestens 5 min während der Erholungsphase. Um den Blutdruck während des Tests zuverlässig und konsistent zu messen, wurde der Patient gebeten, den linken Arm mit der Hand über die Schulter des Arztes in eine ausgestreckte und entspannte Position zu bringen. Sowohl der systolische als auch der diastolische BPs wurden in Ruhe manuell gemessen, bei jedem inkrementellen Schritt bis zum Höhepunkt des Trainings und während der Genesung.12

Echokardiographie

Die zweidimensionale und Doppler-Echokardiographie wurde unter Verwendung von iE33 (Philips Medical System, Andover, MA, USA) durchgeführt. Zweidimensionale Messungen des linksventrikulären (LV) Hohlraums, der Wandstärke, des linken Vorhofs und des Aortenwurzeldurchmessers wurden gemäß der European Association of Cardiovascular Imaging und der American Society of Echocardiography durchgeführt.17 Die linksventrikuläre Masse wurde nach der Devereux-Formel gemessen und auf BSA normalisiert. Die diastolische Funktion wurde wie zuvor berichtet bewertet und entsprach den aktuellen Empfehlungen.18

Follow-up

Athleten wurden gemäß unserem medizinischen Programm für Spitzensportler nachbeobachtet.19 Daten aus der jüngsten klinischen Bewertung wurden überprüft. Der Beginn einer Hypertonie wurde definiert, wenn der Blutdruck bei mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messungen ≥140/90 mmHg betrug oder wenn eine spezifische pharmakologische Behandlung begonnen wurde.13,14 Kardiovaskuläre Ereignisse wurden als Tod, Schlaganfall, Myokardinfarkt oder koronare Revaskularisation angesehen.

Statistische Analyse

Kontinuierliche Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung und kategoriale Daten als Anzahl der Beobachtungen und Häufigkeiten ausgedrückt. Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mit ungepaartem t-Test und Levene-Test auf Varianzgleichheit bewertet; unterschiede zwischen den Anteilen wurden durch χ2-Test berechnet. Die statistische Signifikanz wurde für einen P-Wert <0,05 eingestellt. Änderung der Messungen im Laufe der Zeit innerhalb des gleichen Subjekts wurde durch gepaarte Proben t-Test bewertet; zusätzlich, Unterschied in den Messungen bei der Follow-up- und Baseline-Bewertung wurde durchgeführt und durchschnittliche Änderungen wurden über Gruppen mit ungepaarten Proben t-Test verglichen.

Die Wirkung von HBPR auf die arterielle Hypertonie wurde durch Kaplan–Meier-Analyse mit Log-Rank-Test bewertet. Zusätzlich wurde eine Cox-proportionale Regressionsanalyse verwendet, um diejenigen Variablen zu identifizieren, die mit der Inzidenz von Bluthochdruck assoziiert waren. Faktoren mit einem univariaten Wert von P < 0,05 wurden in eine schrittweise multivariable logistische Regressionsanalyse einbezogen. Zu den kategorialen Variablen gehörten Familiengeschichte, Rauchgewohnheiten und Sportart. Die Auswirkungen der Sportart wurden durch eine binäre kategoriale Variable unter Verwendung von N−1-Dummy-Variablen bewertet, wobei die Fähigkeitsdisziplinen als Referenzwert ausgewählt wurden. Für die multivariable Analyse wurden der systolische und diastolische Ruheblutdruck als Ordinalvariablen mit einem Inkrement von 5 mmHg umkodiert. Die statistische Analyse wurde mit der SPSS-Software (Version 24; SPSS Inc., Chicago, ILLINOIS, Vereinigte Staaten).

Ergebnisse

Baseline-Merkmale

Die Baseline- und Follow-up-Merkmale von Sportlern mit HBPR und Kontrollen sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Das Durchschnittsalter bei der Baseline-Auswertung der Gesamtgruppe betrug 26 ± 6 Jahre und 66% waren männlich. Es wurde kein signifikanter Unterschied in Bezug auf die Familienanamnese der Hypertonie gefunden (45 vs. 31; P = 0.060) oder Rauchgewohnheit (5 vs. 1; P = 0,099) zwischen HBPR- und NBPR-Gruppen. Sowohl der Ruhe- als auch der Trainings-BP waren in der HBPR-Gruppe bei der Baseline-Auswertung höher, während sich die maximale Arbeitsbelastung des Fahrradergometers nicht signifikant unterschied. In Bezug auf die kardialen Anpassungen zeigte die Echokardiographie in den beiden Gruppen ähnliche kardiale Dimensionen und keine signifikanten Unterschiede für die systolische und / oder diastolische LV-Funktion.

Follow-up-Auswertung

Das durchschnittliche Follow-up betrug 6,5 ± 2,8 Jahre und unterschied sich nicht signifikant zwischen den beiden Gruppen (P = 0,602). Alle Athleten trainierten regelmäßig weiter und keiner wurde von Wettkämpfen disqualifiziert. Es traten keine kardialen Ereignisse auf, einschließlich Tod, Schlaganfall, Myokardinfarkt oder Koronarrevaskularisation. Nur wenige Athleten klagten während der Nachuntersuchung über Symptome (n = 15; 5%), einschließlich Herzklopfen in 11 (anerkannt als rezidivierende atrioventrikuläre Knotentachykardie in zwei, die sich einer erfolgreichen Radiofrequenzablation unterzogen), Vasodepressor, neuro-vermittelte Synkope in drei und Hemikranie in einem; Die Gesamtinzidenz der Symptome unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen (4% vs. 6%; P = 0, 426).

Während des Follow-up wurden 24 Athleten (20 Männer und vier Frauen) diagnostiziert essentielle Hypertonie (8,5%); Davon waren 19 in der HBPR (13,5%) und fünf in der Kontrollgruppe (3,5%; x2t-Test P-Wert = 0,003; Abbildung 1). In Bezug auf das Geschlecht trat Hypertonie bei vier von 48 Frauen (8, 3%) in der HBPR-Gruppe auf, verglichen mit keiner in der Kontrollgruppe (P = 0, 041) und 15 von 93 Männern (16%) in der HBPR-Gruppe im Vergleich zu 5 (5%) in der Kontrollgruppe (P = 0, 018).

Die Kaplan-Meier-Analyse zeigte eine höhere Inzidenz von Bluthochdruck bei den HBPR-Athleten (Log-Rank x2P-Wert = 0,009; Abbildung 2). Konsistent wurde die pharmakologische Behandlung (einschließlich Angiotensin-Converting-Enzym-Inhibitoren in drei, Angiotensin-Rezeptor-Blocker in drei und Beta-Blocker in einem) häufiger bei Sportlern innerhalb der HBPR-Gruppe begonnen (n = 6) im Vergleich zu Kontrollen (n = 1; P < 0, 001).

Bemerkenswert ist, dass die maximale Trainingskapazität in beiden Gruppen ähnlich war und sich im Laufe des Follow-ups nicht signifikant änderte; bei Sportlern mit HBPR beobachteten wir bei der letzten Auswertung eine triviale (aber statistisch signifikante) Reduktion des systolischen Spitzenbp, die in der Kontrollgruppe nicht beobachtet wurde. Diese Reduktion des maximalen systolischen Blutdrucks blieb in der HBPR-Gruppe auch nach Entfernung der kleinen Untergruppe von Sportlern, die Medikamente einnahmen, signifikant (maximaler systolischer Blutdruck zu Studienbeginn 208 ± 23 mmHg vs. 202 ± 26 mmHg bei Follow-up, P = 0.008; maximaler diastolischer BLUTDRUCK zu Studienbeginn 83 ± 10 mmHg vs. 82 ± 10 mmHg bei Follow-up, P = 0.115). In Bezug auf die Herzmorphologie zeigten beide Gruppen eine minimale, aber signifikante Veränderung der Aortenwurzelgröße, die sich zwischen den Gruppen nicht signifikant unterschied. Keine anderen morphologischen oder funktionellen kardialen Parameter veränderten sich signifikant während der Nachbeobachtung (Tabelle 1).

Tabelle 2 zeigt Ergebnisse aus univariaten und multivariaten Analysen. Ruhe-BP und HBPR zu Studienbeginn Bewertung waren die stärksten Prädiktoren für Bluthochdruck (χ2 für das Modell 30.099; P < 0.001). Insbesondere war HBPR mit einer Hazard Ratio von 3, 6 (95% -Konfidenzintervall von 1, 30 bis 9) verbunden.93) der Entwicklung von Bluthochdruck.

Diskussion

Das wichtigste Ergebnis unserer Studie war, dass bei jungen normotensiven Sportlern eine abnormal hohe systolische und / oder diastolische BP-Reaktion auf Belastungstests ein unabhängiger und signifikanter Prädiktor für vorkommende Hypertonie war, während einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von fast 7 Jahren. Insbesondere hatten Sportler mit HBPR eine 3,6-mal höhere Hazard-Ratio für die Entwicklung von Bluthochdruck als Sportler mit normaler BP-Reaktion während des Trainings.

Die Ergebnisse unserer Studie erweitern mehrere frühere Beobachtungen, die einen Zusammenhang zwischen hypertensiver Reaktion auf Bewegung und kardiovaskulärem Ergebnis und / oder vorfallender Hypertonie berichten. Eine Metaanalyse von Schultz et al.,10 einschließlich 12 Studien und > 46 000 Probanden, die 15 ± 4 Jahre lang verfolgt wurden, berichteten, dass eine übertriebene Blutdruckreaktion bei mäßiger Trainingsintensität mit einem Anstieg der kardiovaskulären Ereignisse und der Mortalität um 36% verbunden war, unabhängig von Alter, Geschlecht, ruhendem Blutdruck und kardialen Risikofaktoren. Eine aktuelle Studie von Berger et al.20 auf > 7000 normotensive Probanden berichteten, dass über einen Follow-up-Zeitraum von 5 ± 3 Jahren fast 15% Bluthochdruck entwickelten; Insbesondere war dieses Risiko mit Quartilen des systolischen und diastolischen Spitzenblutdrucks bei Belastungstests verbunden, wobei Personen im vierten Quartil eine 35% ige Wahrscheinlichkeit hatten, Bluthochdruck zu entwickeln.

Bemerkenswert ist, dass die meisten der bisher veröffentlichten Studien Daten aus der allgemeinen Bevölkerung im mittleren Alter berichteten, während weniger über junge Menschen und insbesondere über diejenigen bekannt ist, die an regelmäßigen und intensiven Trainingsprogrammen teilnehmen.

In einer früheren Studie beobachteten wir, dass Athleten mit HBPR am häufigsten in Ausdauer- und gemischten Sportdisziplinen aktiv waren, höhere BMI- und Ruhe-BP-Werte aufwiesen, einen höheren Grad an LV-Remodelling auf Echokardiographie zeigten und in der Lage waren, eine höhere Arbeitsbelastung bei Belastungstests im Vergleich zu denen mit normaler BP-Reaktion zu erreichen.12 In Anbetracht dieser Befunde war nicht klar, ob die höheren Blutdruckwerte, die wir bei Spitzenübungen beobachteten, einfach mit der höheren Leistung auf dem Fahrradergometer zusammenhängen und als Ausdruck einer überlegenen kardialen Anpassung angesehen werden können, die jeglicher klinischer Bedeutung beraubt ist.

Unsere Ergebnisse zeigten, dass eine übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung bei 13,5% der Athleten mit Bluthochdruck assoziiert war, verglichen mit nur 3,5% bei denen mit normalem BP bei Belastungstest. Interessanterweise und möglicherweise im Zusammenhang mit dem jungen Alter bei der Baseline-Bewertung wurde die Entwicklung von Bluthochdruck in der späteren Phase des Follow-ups beobachtet, und wie in Abbildung 2 gezeigt, trat die Trennung der Kurven nur 7 Jahre nach der Baseline-Bewertung auf.

Während des Follow-ups haben wir kein schwerwiegendes unerwünschtes kardiovaskuläres Ereignis registriert, das wahrscheinlich auch mit dem jungen Alter und der hervorragenden kardiovaskulären Fitness (sowie dem niedrigen Risikoprofil) unserer Athletenpopulation zusammenhängt.21

Es wurden mehrere Mechanismen vorgeschlagen, um den übermäßigen Anstieg des Blutdrucks während des Trainings zu erklären, einschließlich eines hohen sympathischen Tonus, einer verminderten Aortendistensibilität, einer endothelialen Dysfunktion und einer erhöhten Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems.2,22,23 Shim et al.24 berichteten über verschiedene neurohormonelle Veränderungen bei normotensiven Personen mit oder ohne HBPR, um Sport zu treiben. Sie beobachteten, dass eine übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung mit erhöhten Angiotensin-II-Spiegeln im Vergleich zu denen mit NBPR verbunden war; umgekehrt wurde kein Unterschied zwischen den Gruppen in Bezug auf den Anstieg von Katecholaminen, Aldosteron und Plasma-Renin-Aktivität gefunden.

In einer aktuellen Studie haben Tzemos et al.25 berichteten, dass eine übertriebene BP-Reaktion mit einer endothelialen Dysfunktion, einer verminderten Compliance der proximalen Aorta und einer erhöhten neurohormonellen Aktivierung zusammenhängt, alles Bedingungen, die eine zukünftige kardiovaskuläre Morbidität vorhersagen können. Eine andere mögliche Erklärung könnte mit maskierter Hypertonie zusammenhängen, die während der Bürobewertung klinisch nicht offensichtlich ist, aber während der Nachsorge offensichtlich werden kann.26 Schließlich sind pathophysiologische Mechanismen, die die übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung und arterielle Hypertonie verbinden, noch nicht vollständig verstanden und bleiben weitgehend umstritten.

Eine interessante Beobachtung in unserer Studienpopulation (und anderen früheren Berichten) ist, dass Athleten mit HBPR, um Sport zu treiben, bei der Baseline-Auswertung auch einen höheren Ruheblutdruck aufwiesen, obwohl keiner mit offener Hypertonie. Miyai et al.8 berichtet, dass bei Personen mit einem hohen normalen Ruheblutdruck und einem übertriebenen Anstieg des Blutdrucks während des Trainings das Risiko für zukünftige Hypertonie um erhöht wurde 2.3 mal. Daher ist eine praktische Konsequenz, dass Personen mit hohem normalem Blutdruck in Ruhe können nach dem Belastungstest besser bewertet und risikostratifiziert werden.

In Anbetracht des Fehlens von Ereignissen oder schwerwiegenden Symptomen im Follow-up sollte die Identifizierung von Sportlern mit HBPR zur Ausübung keine Bedenken hinsichtlich der Sportteilnahme aufwerfen. Wir halten es für angemessen, dass diese Personen alle 1-2 Jahre an einem regelmäßigen Follow-up-Programm mit Kontrollen teilnehmen. Das kardiovaskuläre Gesamtrisikoprofil sollte bewertet und eine Änderung des Lebensstils empfohlen werden, einschließlich Gewichtskontrolle, reduzierter Aufnahme von Salz, Nahrungsergänzungsmitteln, Alkohol und entzündungshemmenden Medikamenten; Diese Empfehlungen reichen häufig aus, um eine optimale Blutdruckkontrolle bei Sportlern zu erreichen.16 Darüber hinaus spielt die rechtzeitige Erkennung und Korrektur von Risikofaktoren in der frühen Phase der Sportteilnahme im Rahmen der kardiovaskulären Prävention des Sportlers langfristig eine wichtige Rolle: in der Tat können einige Athleten am Ende ihrer Karriere, wenn die positiven Auswirkungen intensiven Trainings nachlassen, ihr Gesamtrisikoprofil weiter erhöhen.27-29

Darüber hinaus traten trotz einiger Personen, die eine Hypertonie entwickelt hatten, während der Nachsorge keine signifikanten Veränderungen in Bezug auf die kardiale Remodellierung auf (mit Ausnahme einer minimalen Zunahme der Aortenwurzelgröße, die wahrscheinlich mit dem Alterungsprozess zusammenhängt). Daher scheinen die positiven Auswirkungen längerer und fortgesetzter körperlicher Aktivität die Auswirkungen von Bluthochdruck auf das Herz des Athleten (zumindest teilweise) auszugleichen.

Es ist erwähnenswert, dass unsere Untersuchung auch gewisse Einschränkungen aufweist, einschließlich des relativ jungen Alters der Athleten bei der jüngsten Bewertung, was die geringe Inzidenz schwerwiegender Symptome oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen rechtfertigt. Unsere Studienpopulation bestand vollständig aus kaukasischen Individuen und daher sollten unsere Ergebnisse nicht auf verschiedene ethnische Gruppen wie afro-karibische oder afrikanische Athleten (wo Bluthochdruck häufiger vorkommt) extrapoliert werden.

Wir erkennen auch an, dass aufgrund der geringen Stichprobengröße unserer Bevölkerung einige Risikofaktoren, wie z hypertensive Familienanamnese und Zigarettenrauchen standen nicht signifikant im Zusammenhang mit Bluthochdruck. Schließlich umfasste unser Protokoll keine kardiale Magnetresonanztomographie, und daher konnten wir den jüngsten Befund von fokalen Bereichen der späten Gadoliniumverstärkung, die mit Bereichen der interstitiellen Fibrose bei männlichen Triathleten mit einer Vorgeschichte von belastungsinduzierter Hypertonie kompatibel sind, nicht bestätigen.30

Schlussfolgerung

Zusammenfassend sollte eine übertriebene BP-Reaktion auf Bewegung bei normotensiven Sportlern nicht als gutartige Anpassung an die hohe Trainingsleistung außer Acht gelassen werden, sondern als Risikofaktor für Zwischenfälle angesehen werden Hypertonie über einen mittelfristigen Zeitraum.

Finanzierung

Diese Arbeit wurde vom Italienischen Nationalen Olympischen Komitee unterstützt.

Interessenkonflikt: keiner erklärt.