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

Streszczenie

wprowadzenie

testy wysiłkowe są powszechnie wykonywane u młodych sportowców w celu uzyskania informacji dotyczących adaptacji układu sercowo-naczyniowego do wysiłku i wykrywania warunków subklinicznych, takich jak anomalie tętnic wieńcowych lub choroby arytmogenne.1-4 ocena ciśnienia krwi (BP) podczas wysiłku jest integralną częścią testu i dostarcza ważnych informacji hemodynamicznych o istotnej wartości klinicznej, takich jak odpowiedź hipotensyjna u pacjentów z kardiomiopatią przerostową ze zwężeniem drogi odpływu lub zastawkowymi chorobami serca.5,6 poza tym, nadmierna odpowiedź BP na wysiłek fizyczny została zgłoszona jako czynnik prognostyczny incydentalnego nadciśnienia tętniczego lub choroby sercowo-naczyniowej w populacji ogólnej.7-11

sportowcy są zdolni do lepszej wydajności wysiłkowej w porównaniu z osobami siedzącymi, a BP osiągnięte przy maksymalnym wysiłku fizycznym jest wyższe w porównaniu z populacją ogólną.4,12 jednak nie jest jasne, czy nadmierna odpowiedź BP na ćwiczenia u wysoko wyszkolonych sportowców powinna być uważana za prostą adaptację do wyższej wydajności wysiłkowej (bez znaczenia klinicznego), lub może oznaczać niedopasowanie pojemności minutowej serca i obwodowego oporu naczyniowego oraz ekspresję subklinicznego upośledzenia relaksacji naczyń z potencjalnymi niekorzystnymi implikacjami klinicznymi.2,9,12

dlatego zaplanowaliśmy niniejsze badanie w celu oceny wyniku klinicznego, pod względem incydentalnego nadciśnienia tętniczego lub zdarzeń sercowo-naczyniowych, u sportowców wykazujących nienormalnie wysoką odpowiedź na ciśnienie krwi (HBPR) na ćwiczenia.

metody

populacja badana

niniejsze badanie zostało przeprowadzone w Instytucie Medycyny Sportowej i Nauki w Rzymie, który jest centrum referencyjnym dla oceny włoskich sportowców wyczynowych przed udziałem w zawodach krajowych lub międzynarodowych. W okresie od stycznia 2008 r.do grudnia 2012 r. oceniono 1937 sportowców; spośród nich 61 zostało wykluczonych z powodu zaburzeń sercowo-naczyniowych (N = 3) lub definitywnej diagnozy nadciśnienia tętniczego (n = 58)13,14; w związku z tym kwalifikowaną populację stanowiło 1876 zdrowych sportowców z prawidłowym ciśnieniem tętniczym.

do zakresu naszych badań zidentyfikowaliśmy dwie grupy sportowców: (i) grupa 141 sportowców z NORMOTENSYJNĄ HBPR do testów wysiłkowych, tutaj zdefiniowanych jako >220 mmHg u mężczyzn i >200 mmHg u kobiet dla szczytowego ciśnienia skurczowego i/lub >85 mmHg u mężczyzn i 80 mmHg u kobiet dla szczytowego ciśnienia rozkurczowego. Te wartości progowe pochodzą z dużej kohorty elitarnych sportowców poddawanych maksymalnym testom wysiłkowym i odpowiadały 95 percentylowi12; (ii) jako grupa kontrolna zidentyfikowaliśmy 141 sportowców z normalną reakcją na ciśnienie krwi (nbpr) na ćwiczenia. Kontrole zostały wybrane z tej samej dużej bazy danych sportowców, przez dopasowanie 1:1 z grupą HBPR pod względem płci, wieku (±1 rok), powierzchni ciała (BSA; ±0,02 m2) i rodzaju uprawianego sportu. Typ sportu zdefiniowano jako umiejętności (n = 40), Moc (N = 36), mieszana (n = 92) lub wytrzymałość (N = 114), jak wcześniej zgłaszano.15 wszyscy zawodnicy byli narodowości kaukaskiej.

odstąpiono od pisemnej świadomej zgody dla wszystkich sportowców poddawanych standardowej ocenie klinicznej zgodnie z włoskim prawem i Polityką Instytutu. Projekt badania został zatwierdzony przez Komisję Rewizyjną Instytutu i sfinansowany przez włoski Narodowy Komitet Olimpijski.

ocena kliniczna

ocena sercowo-naczyniowa obejmowała wywiad kliniczny, badanie fizykalne i spoczynkowy elektrokardiogram 12-Przewodowy (EKG). Biurowe ciśnienie spoczynkowe zostało zmierzone przez doświadczonego kardiologa w pozycji siedzącej, po co najmniej 5 minutach odpoczynku i przed testem wysiłkowym.Przed testami wysiłkowymi uzyskano 13,14,16 wzrostu i masy ciała każdego testera. Obliczono pole powierzchni ciała i wskaźnik masy ciała (BMI).

testy wysiłkowe

testy wysiłkowe przeprowadzono na rowerze treningowym (Cubestress XR400, Cardioline SpA, Włochy). Obciążenie początkowe wynosiło 0,5 W / kg, a następnie zwiększało się o 0,5 W/kg co 2 min do wyczerpania, co oznaczało czas, w którym sportowiec nie był w stanie utrzymać mocy wyjściowej mimo zachwytu. Cyfrowe 12-ołowiowe EKG było monitorowane przed badaniem, w sposób ciągły w trakcie ćwiczeń i przez co najmniej 5 minut w fazie odzyskiwania. Aby zmierzyć ciśnienie krwi w sposób wiarygodny i spójny podczas badania, pacjent został poproszony o umieszczenie lewej ręki w pozycji rozszerzonej i zrelaksowanej, z ręką na ramieniu lekarza. Zarówno skurczowe, jak i rozkurczowe BPs były mierzone ręcznie w spoczynku, na każdym kroku przyrostowym, aż do szczytowego wysiłku i podczas regeneracji.12

echokardiografia

echokardiografia dwuwymiarowa i dopplerowska została wykonana przy użyciu iE33 (Philips Medical System, Andover, MA, USA). Dwuwymiarowe pomiary wnęki lewej komory (LV), grubości ścianki, lewego przedsionka i średnic korzenia aorty przeprowadzono zgodnie z Europejskim Stowarzyszeniem obrazowania sercowo-naczyniowego i Amerykańskim Towarzystwem echokardiografii.17 masę lewej komory mierzono wzorem Devereuxa i znormalizowano do BSA. Czynność rozkurczową oceniano zgodnie z wcześniejszymi doniesieniami i zgodnie z aktualnymi zaleceniami.18

obserwacja

sportowcy byli obserwowani zgodnie z naszym programem medycznym dla elitarnych sportowców.Dokonano przeglądu danych z ostatniej oceny klinicznej. Początek nadciśnienia był definiowany, gdy ciśnienie krwi było ≥140/90 mmHg podczas co najmniej dwóch kolejnych pomiarów lub gdy rozpoczęto specyficzne leczenie farmakologiczne.13,14 zdarzeń sercowo-naczyniowych uznano za: zgon, udar, zawał mięśnia sercowego lub rewaskularyzację wieńcową.

analiza statystyczna

dane ciągłe wyrażono jako średnie ± odchylenie standardowe, a dane kategoryczne jako liczbę obserwacji i częstość występowania. Różnice między grupami oceniano za pomocą niesparowanego testu T i testu Levene ’ a na równość wariancji; różnice między proporcjami obliczono za pomocą testu χ2. Istotność statystyczna została ustalona dla wartości P < 0, 05. Zmiany w pomiarach w czasie u tego samego pacjenta oceniano za pomocą testu t-parowanych próbek; dodatkowo przeprowadzono różnicę w pomiarach w okresie obserwacji i oceny wyjściowej oraz porównano średnie zmiany w grupach z nieparowanymi próbkami t-testu.

wpływ HBPR na nadciśnienie incydentalne oceniano za pomocą analizy Kaplana-Meiera za pomocą testu log-rank. Dodatkowo, proporcjonalna Analiza regresji Coxa została wykorzystana do identyfikacji tych zmiennych, które były związane z częstością występowania nadciśnienia. W wieloczynnikowej analizie regresji logistycznej uwzględniono czynniki o wartości jednostkowej P < 0,05. Zmienne kategoryczne obejmowały historię rodziny, nałóg palenia i rodzaj sportu. Wpływ rodzaju sportu oceniano za pomocą binarnej zmiennej kategorycznej przy użyciu zmiennych N−1, przy czym jako wartość odniesienia wybrano dyscypliny umiejętności. Do analizy wielozmiennej ciśnienie skurczowe i rozkurczowe w spoczynku zostały przekodowane jako zmienne porządkowe z przyrostem 5 mmHg. Analiza statystyczna została przeprowadzona za pomocą oprogramowania SPSS (wersja 24; SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

wyniki

charakterystyka wyjściowa

charakterystyka wyjściowa i obserwacyjna sportowców z HBPR i grupą kontrolną są podsumowane w tabeli 1. Średni wiek w ocenie wyjściowej dla całej grupy wynosił 26 ± 6 lat, a 66% stanowili mężczyźni. Nie stwierdzono istotnej różnicy pod względem nadciśnienia tętniczego w wywiadzie rodzinnym (45 vs 31; P = 0.060) lub nałogu palenia (5 vs.1; P = 0,099) pomiędzy grupami HBPR i NBPR. Zarówno ciśnienie spoczynkowe, jak i wysiłkowe były wyższe w grupie HBPR w momencie oceny wyjściowej, podczas gdy maksymalne obciążenie rowerem rowerowym nie różniło się znacząco. Pod względem adaptacji serca, echokardiografia wykazała podobne wymiary serca w obu grupach i brak istotnych różnic w funkcji skurczowej i (lub) rozkurczowej LV.

ocena kontrolna

Średni okres obserwacji wynosił 6, 5 ± 2, 8 lat i nie różnił się znacząco w obu grupach (P = 0, 602). Wszyscy zawodnicy kontynuowali regularne treningi i żaden z nich nie został zdyskwalifikowany z zawodów. Nie wystąpiły zdarzenia sercowe, w tym śmierć, udar mózgu, zawał mięśnia sercowego lub rewaskularyzacja wieńcowa. Niewielu sportowców skarżyło się na objawy podczas obserwacji (n = 15; 5%), w tym kołatanie serca u 11 osób (rozpoznawane jako częstoskurcz w węźle przedsionkowo-komorowym u dwóch osób, u których przeprowadzono udaną ablację o częstotliwości radiowej), hamowanie naczyń krwionośnych, omdlenia neurologiczne u trzech osób i hemicrania u jednej; ogólna częstość występowania objawów nie różniła się znacząco między grupami (4% vs.6%; P = 0,426).

podczas obserwacji stwierdzono samoistne nadciśnienie tętnicze u 24 sportowców (20 mężczyzn i cztery kobiety) (8,5%); z tego 19 było w grupie HBPR (13,5%) i pięciu w grupie kontrolnej (3,5%; wartość X2T-test P = 0,003; ryc. 1). Pod względem płci incydent nadciśnienia wystąpił u czterech kobiet z 48 (8,3%) w grupie HBPR w porównaniu z żadną w grupie kontrolnej (P = 0,041) i u 15 mężczyzn z 93 (16%) w grupie HBPR w porównaniu z 5 (5%) w grupie kontrolnej (P = 0,018).

analiza Kaplana-Meiera wykazała większą częstość występowania nadciśnienia tętniczego u sportowców HBPR (wartość log-rank x2p =0,009; rycina 2). Konsekwentnie, leczenie farmakologiczne (w tym inhibitory konwertazy angiotensyny u trzech, bloker receptora angiotensyny u trzech i beta-bloker u jednego) było częściej rozpoczynane u sportowców w grupie HBPR (N = 6) w porównaniu z grupą kontrolną (N = 1; P < 0, 001).

należy zauważyć, że maksymalna zdolność wysiłkowa była podobna w obu grupach i nie zmieniła się znacząco w trakcie obserwacji; u sportowców z HBPR obserwowano trywialne (ale statystycznie istotne) zmniejszenie maksymalnego ciśnienia skurczowego podczas ostatniej oceny, czego nie obserwowano w grupie kontrolnej. To zmniejszenie maksymalnego ciśnienia skurczowego pozostawało znaczące w grupie HBPR nawet po usunięciu małej podgrupy sportowców przyjmujących leki (maksymalne ciśnienie skurczowe na początku badania 208 ± 23 mmHg vs 202 ± 26 mmHg podczas obserwacji, p = 0,008; maksymalne ciśnienie rozkurczowe na początku badania 83 ± 10 mmHg vs 82 ± 10 mmHg podczas obserwacji, p = 0,115). Pod względem morfologii serca obie grupy wykazały minimalną, ale znaczącą zmianę wielkości korzenia aorty, która nie różniła się znacząco w poszczególnych grupach. Żadne inne parametry morfologiczne lub czynnościowe serca nie zmieniły się znacząco w trakcie obserwacji (Tabela 1).

w tabeli 2 przedstawiono wyniki analiz jednostkowych i wieloczynnikowych. Spoczynkowe BP i HBPR w ocenie wyjściowej były najsilniejszymi predyktorami nadciśnienia incydentalnego (χ2 dla modelu 30.099; P < 0.001). W szczególności, HBPR wiązało się ze współczynnikiem ryzyka 3, 6 (95% przedział ufności od 1, 30 do 9.93) rozwoju nadciśnienia tętniczego.

dyskusja

najważniejszym odkryciem naszego badania było to, że u młodych sportowców z prawidłowym ciśnieniem tętniczym, nienormalnie wysoka skurczowa i/lub rozkurczowa odpowiedź BP na testy wysiłkowe była niezależnym i znaczącym predyktorem incydentalnego nadciśnienia tętniczego, podczas średniej obserwacji trwającej prawie 7 lat. W szczególności, sportowcy z HBPR mieli współczynnik ryzyka rozwoju nadciśnienia 3,6 razy wyższy w porównaniu z osobami z prawidłową odpowiedzią BP podczas ćwiczeń.

wyniki naszego badania rozszerzają kilka wcześniejszych obserwacji zgłaszających związek między odpowiedzią nadciśnieniową na wysiłek fizyczny a wynikiem sercowo-naczyniowym i/lub incydentalnym nadciśnieniem tętniczym. Metaanaliza Schultza et al., 10 w tym 12 badań i >46 000 pacjentów obserwowanych przez 15 ± 4 lat, donosiło, że nadmierna odpowiedź na leczenie przy umiarkowanym nasileniu wysiłku fizycznego była związana ze zwiększeniem o 36% częstości występowania zdarzeń sercowo-naczyniowych i śmiertelności, niezależnie od wieku, płci, spoczynkowego ciśnienia tętniczego krwi i kardiologicznych czynników ryzyka. Ostatnie badania Berger et al.U >7000 osób z prawidłowym ciśnieniem krwi zgłosiło, że w okresie obserwacji trwającym 5 ± 3 lata u prawie 15% rozwinęło się nadciśnienie; w szczególności ryzyko to było związane z kwartylami szczytowego ciśnienia skurczowego i rozkurczowego w testach wysiłkowych, przy czym osoby z czwartego kwartyla miały 35% prawdopodobieństwa rozwoju nadciśnienia.

należy zauważyć, że większość opublikowanych do tej pory badań podawała dane pochodzące z populacji ogólnej, w przedziale wiekowym średnim, podczas gdy mniej wiadomo o młodych osobach, a w szczególności o osobach uczestniczących w regularnych i intensywnych programach szkoleniowych.

w poprzednim badaniu zaobserwowaliśmy, że sportowcy z hbpr do ćwiczeń byli najczęściej zaangażowani w wytrzymałość i mieszane dyscypliny sportowe, mieli wyższe wartości BMI i spoczynkowe BP, wykazywali wyższy stopień przebudowy LV w echokardiografii i byli w stanie osiągnąć większe obciążenie wysiłkowe w testach wysiłkowych w porównaniu do tych z prawidłową odpowiedzią BP.12 biorąc pod uwagę te wyniki, nie było jasne, czy wyższe wartości BP obserwowane podczas szczytowego wysiłku były związane po prostu z wyższą wydajnością na rowerze rowerowym i można je uznać za wyraz wyższej adaptacji serca, pozbawionej jakiegokolwiek znaczenia klinicznego.

nasze wyniki wykazały, że nadmierna odpowiedź BP na ćwiczenia była związana z incydentalnym nadciśnieniem tętniczym u 13,5% sportowców, w porównaniu z tylko 3,5% u osób z prawidłowym ciśnieniem tętniczym w teście wysiłkowym. Co ciekawe i potencjalnie związane z młodym wiekiem w ocenie wyjściowej, rozwój nadciśnienia obserwowano w późniejszej fazie obserwacji i, jak pokazano na fig. 2, rozdzielenie krzywych nastąpiło dopiero 7 lat po ocenie wyjściowej.

podczas obserwacji nie odnotowaliśmy żadnych poważnych niepożądanych zdarzeń sercowo-naczyniowych, które prawdopodobnie były również związane z młodym wiekiem i doskonałą sprawnością sercowo-naczyniową (a także niskim profilem ryzyka) populacji naszego sportowca.

zaproponowano kilka mechanizmów wyjaśniających nadmierne zwiększenie BP podczas wysiłku fizycznego, w tym wysokie napięcie współczulne, zmniejszoną rozciągliwość aorty, dysfunkcję śródbłonka i zwiększoną aktywację układu renina-angiotensyna-aldosteron.2,22,23 Shim i in.24 zgłaszano różne zmiany neuro-hormonalne u osób z prawidłowym ciśnieniem lub bez HBPR do ćwiczeń fizycznych. Zaobserwowano, że nadmierna odpowiedź BP na wysiłek fizyczny była związana ze zwiększeniem stężenia angiotensyny II w porównaniu do pacjentów z NBPR; z drugiej strony nie stwierdzono różnic między grupami pod względem wzrostu aktywności katecholamin, aldosteronu i reniny w osoczu.

w niedawnym badaniu Tzemos et al.25 donosiło, że nadmierna odpowiedź BP była związana z dysfunkcją śródbłonka, zmniejszoną zgodnością proksymalnej aorty i zwiększoną aktywacją neuro-hormonalną, wszystkie stany zdolne przewidzieć przyszłą chorobowość układu sercowo-naczyniowego. Inne możliwe wyjaśnienie może być związane z zamaskowanym nadciśnieniem tętniczym, nieoczywiste klinicznie podczas badania, ale może stać się jawne podczas obserwacji.Ostatecznie mechanizmy patofizjologiczne łączące przesadną odpowiedź BP z wysiłkiem fizycznym i incydentalnym nadciśnieniem tętniczym nie są jeszcze w pełni poznane i pozostają w dużej mierze przedmiotem kontrowersji.

interesującą obserwacją na naszej badanej populacji (i innych wcześniejszych doniesieniach) jest to, że sportowcy z HBPR do ćwiczeń również wykazywali wyższe ciśnienie spoczynkowe w ocenie wyjściowej, mimo że żaden z jawnym nadciśnieniem. Miyai et al.8 zgłaszano, że u osób z wysokim normalnym BP w spoczynku i nadmiernym wzrostem BP podczas wysiłku ryzyko przyszłego nadciśnienia było zwiększone o 2.3 razy. Dlatego praktyczną konsekwencją jest to, że osoby z wysokim normalnym BP w stanie spoczynku mogą być lepiej oceniane i stratyfikowane ryzyka po testach wysiłkowych.

ze względu na brak zdarzeń lub poważnych objawów w obserwacji, identyfikacja sportowców z HBPR do ćwiczeń nie powinna budzić obaw dotyczących udziału w sporcie. Uważamy, że wskazane jest, aby te osoby przystępowały do okresowego programu monitorowania z kontrolami co 1-2 lata. Ogólny profil ryzyka sercowo-naczyniowego należy ocenić, a modyfikacja stylu życia zaleca się, w tym kontrolę masy ciała, zmniejszenie spożycia soli, suplementów, alkoholu i leków przeciwzapalnych; zalecenia te są często wystarczające do osiągnięcia optymalnej kontroli BP u sportowców.16 ponadto terminowa identyfikacja i korekta czynników ryzyka we wczesnej fazie uczestnictwa w sporcie odgrywa ważną rolę w kontekście długofalowej profilaktyki sercowo-naczyniowej sportowca: rzeczywiście, pod koniec kariery, gdy korzystne efekty intensywnych ćwiczeń mogą się zmniejszyć, niektórzy sportowcy mogą dodatkowo zwiększyć swój ogólny profil ryzyka.27-29

co więcej, mimo że u niektórych osób rozwinęło się nadciśnienie tętnicze, nie wystąpiły istotne zmiany w zakresie przebudowy serca podczas obserwacji (z wyjątkiem minimalnego wzrostu wielkości korzenia aorty, prawdopodobnie związanego z procesem starzenia się). Dlatego korzystne efekty długotrwałej i ciągłej aktywności fizycznej wydają się (przynajmniej częściowo) równoważyć skutki nadciśnienia tętniczego na serce sportowca.

warto nadmienić, że nasze badanie prezentuje również pewne ograniczenia, w tym stosunkowo młody wiek sportowców w najnowszej ocenie, co uzasadnia niską częstość występowania poważnych objawów lub chorób układu krążenia. Nasza badana populacja składała się w całości z osób rasy kaukaskiej i dlatego nasze wyniki nie powinny być ekstrapolowane na różne grupy etniczne, takie jak Afro-Karaiby lub afrykańscy sportowcy (gdzie nadciśnienie tętnicze jest bardziej powszechne).

przyznajemy również, że ze względu na niewielką wielkość próby naszej populacji niektóre czynniki ryzyka, takie jak nadciśnienie tętnicze w wywiadzie rodzinnym i palenie papierosów nie były znacząco związane z incydentem nadciśnienia. Wreszcie, nasz protokół nie obejmował obrazowania metodą rezonansu magnetycznego serca, a zatem nie byliśmy w stanie potwierdzić niedawnego odkrycia ogniskowych obszarów późnego wzmocnienia gadolinu zgodnych z obszarami śródmiąższowego zwłóknienia u męskich triathlonistów z historią nadciśnienia wywołanego wysiłkiem.30

wnioski

podsumowując, nadmierna odpowiedź BP na ćwiczenia u sportowców z normotensyjnym ciśnieniem nie powinna być lekceważona jako łagodna adaptacja do wysokiej wydajności wysiłkowej, ale powinna być uważana za czynnik ryzyka incydentalnego nadciśnienia tętniczego w okresie średniookresowym.

finansowanie

prace te zostały wsparte przez włoski Narodowy Komitet Olimpijski.

konflikt interesów: brak danych.