вазоактивността

  • абстрактно
  • Заден план:
  • методи:
  • резултатите:
  • заключение:
  • Въведение
  • Материали и методи
  • участници
  • GBP хирургия
  • методи
  • Ултразвукова техника на брахиалната артерия
  • Анализ на пулсовата вълна
  • Кръвни тестове
  • статистика
  • резултатът
  • дискусия
  • Вазоактивност в съдове за съпротива
  • Вазореактивност в артерията на канала
  • Ограничения на изследването
  • Конфликт на интереси

абстрактно

Заден план:

Затлъстяването е свързано с повишен риск от сърдечно-съдови заболявания. Изследвахме вазореактивност в артериите и резистентност при пациенти със затлъстяване и ефекта от загуба на тегло след операция на стомашен байпас.

методи:

Общо 19 пациенти със затлъстяване (индекс на телесна маса (ИТМ): 43,8 ± 3,1 kg m-2, 75% от жените, средна възраст 41 години) са изследвани преди операцията и след 1 и 12 месеца операция. Бяха изследвани деветнадесет контролни групи, които не съответстват на възрастта и пола. Вазореактивността се оценява с ултразвук за измерване на медиирана от потока дилатация (FMD, оценка на проводимия съд) и анализ на пулсовата вълна с тербуталиново предизвикателство (промяна в индекса на отражение (RI), оценка на съдовите съдове).

резултатите:

Преди операцията, затлъстелите показват ниска промяна в RI (18 ± 12 срещу 37 ± 15% в контролните групи, P = 0,0001), но не се повлиява значително от ящур (7,9 ± 6,4 срещу 8,9 ± 5,4% в контролни групи). Резултатът от операцията е загуба на тегло от 9% след 1 месец и 30% след 1 година. Промяната в RI се подобрява значително до 36 ± 12% след 1 месец (P = 0,0001 спрямо изходното ниво) и допълнително до 44 ± 11% след 1 година (P = 0,014 срещу 1 месец). Ящурът не се е променил значително. Сърдечната честота и диаметърът на брахиалната артерия намаляват без значителна промяна в кръвното налягане. Подобрението на съдовата вазодилатация на резистентност, оценено като промяна в RI, не е свързано с промени в теглото или скоростта на метаболизма на глюкозата и липидите.

заключение:

Пациентите със затлъстяване показват нарушена вазореактивност в резистентни артерии, което се нормализира още 1 месец след операция на стомашен байпас. Основата за този забележителен резултат, който не е свързан значително с промените в телесното тегло и метаболитните променливи, трябва да бъде изяснена.

Болестното затлъстяване е свързано със съкратен живот, главно поради сърдечно-съдови нарушения. 1 Режимите за отслабване, включително фармакологични лечения, не са най-ефективни в дългосрочен план, докато стомашната байпас хирургия (GBP) е свързана със значителна загуба на тегло, която се поддържа в дългосрочен план. 2

През последните две десетилетия се отделя голямо внимание на ендотелната функция, особено тъй като е доказано, че ендотелната дисфункция предсказва сърдечно-съдови събития. 4, 5 Два различни метода се използват широко в клиничните изследвания за оценка на вазодилатация, зависима от ендотел; инвазивен модел на предмишницата, използващ инфузия на ацетилхолин в брахиалната артерия, главно оценка на функцията в резистентните артерии, и ултразвукова техника на брахиалната артерия, използваща хиперемия, за да предизвика дилатация, медиирана от потока (FMD), за да се оцени функцията в артерията на брахиалния канал. И двете техники са свързани с основните сърдечно-съдови рискови фактори, 6, 7, 8, 9, 10, но самите техники не са тясно свързани на индивидуално ниво. 11, 12, 13 Неинвазивна техника, базирана на вазодилатация на β-2 агонист-индуцирани съпротивителни съдове и анализ на пулсовата вълна, наскоро беше валидирана от различни групи, 14, 15, 16 в инвазивен модел на предмишницата чрез инфузия на ацетилхолин в брахиална артерия, 12, 13

Въпреки че различни проучвания са свързвали затлъстяването с ендотелната дисфункция в миналото, 17, 18, 19, 20, 21, 22, има ограничени данни за ефекта от загубата на тегло върху вазореактивността. Парк и Шим 17 съобщават за подобрение в ендотел-зависимата вазодилатация, използвайки неинвазивен метод, базиран на пулсова вълна след загуба на тегло от 8 кг по време на 12-седмична програма за отслабване при жени в пременопауза. Williams et al., 23, както и Gokce et al., 24 показват, че ящурът се е подобрил след бариатрична хирургия, 23, 24 и подобни находки са съобщени наскоро от Pontiroli et al. 25

Наскоро показахме, че вазореактивността, измерена в брахиалната артерия и в несвързани съдове за съпротива, 11, 12, 13, но и двете са свързани с коронарен риск в Проспективното съдово изследване при възрастни хора в Упсала (PIVUS). 13 Поради това извършихме това проучване, за да изследваме краткосрочните (1 месец) и дългосрочните (1 година) ефекти на загубата на тегло поради бариатрична хирургия и модата на GBP върху вазоактивността на проводящата артерия, както и резистентността. с хипотезата, че вазореактивността и при двата вида съдове ще се подобри след загуба на тегло след операция на GBP. За да изследваме вазореактивността на изходно ниво, включихме и група за контрол на възрастта и пола без наднормено тегло.

Материали и методи

участници

Общо 19 пациенти бяха приети от клиниката за затлъстяване (Университетска болница в Упсала, Швеция), където бяха извършени предварителни оценки преди и след продължителни посещения на пациенти след операция. Общо 19 несвързани контроли по възраст и пол са приети на местно ниво (Таблица 1). Всички бяха бели и дадоха информирано съгласие. Изследването е одобрено от Регионалния съвет за етичен контрол на университета в Упсала (Швеция).

Маса в пълен размер

GBP хирургия

Всички пациенти са претърпели стандартна операция на Roux-en-Y GBP. 26 Накратко, разделихме първия стомашен съд на по-малки извивки, точно под мастните възглавнички, за да образуваме малък стомашен джоб (2 × 3 см). Зашиването се извършва много близо до стената на стомаха, като се внимава да не се повреди снопът нервни съдове (съдържащ вагусния нерв). Чантата беше напълно отделена от основния стомах, който остана в корема. Към малък стомашен джоб беше прикрепен клон Roux с дължина 70 см. Непрекъснатостта на тънките черва се поддържа чрез ентероентеростомия между крайниците на Ру и предварително разделената проксимална йеюнум. Всички процедури бяха извършени с къс разрез по средната линия под обща анестезия.

методи

Всички участници бяха прегледани сутрин след пост през нощта. Не се разрешаваха лекарства или пушене след полунощ. След регистриране на височина и тегло, кръвното налягане се измерва с калибриран живачен сфигмоманометър с точност до mm Hg след поне 30 минути почивка. Използвани са средно три записа.

Ултразвукова техника на брахиалната артерия

Брахиалната артерия беше оценена чрез външно ултразвуково изобразяване в режим В на 2-3 см над лакътя (Acuson, 7.0 MHz линеен преобразувател, Acuson, Mountain View, CA, USA), съгласно препоръките на Международната работна група по брахиални артерии. 27 Настройките за дълбочина и усилване са оптимизирани, за да идентифицират интерфейса на стената лумен към съда. Субектът е легнал на гърба си поне 30 минути преди първото сканиране и е останал по гръб по време на оценката. Увеличението на кръвния поток се предизвиква чрез надуване на пневматичен маншет, поставен около предмишницата, до налягане от поне 50 mm Hg над систолното кръвно налягане. Когато маншетът бързо се спусна 5 минути по-късно, артерията се сканира непрекъснато в продължение на 90 секунди и се записва на видеокасета Super VHS за по-късен анализ средно. Диаметърът се измерва ръчно в горната част на R-вълната на изходно ниво и 30, 60 и 90 s след дефлация на маншета. Ящурът се определя като максимален диаметър на брахиалната артерия, регистриран между 30 и 90 s след освобождаване на маншета минус средната стойност в покой, разделена на средната в покой и съотношението, изразено като процент.

По-рано показахме, че възпроизводимостта (CV) е 3% за изходния диаметър на брахиалната артерия и 29% за ящура. 11.

Анализ на пулсовата вълна

Свършена с микроманометър сонда (Sphygmocor, Pulse Wave Medical Ltd, Сидни, Австралия) беше приложена върху повърхността на кожата над радиалната артерия и непрекъснато беше регистрирана периферната радиална пулсова вълна. За анализите са използвани средни стойности от около 10 импулсни вълни. Записите се считат за задоволителни, ако отклоненията на систоличния и диастоличния пик са 5% или по-малко. Допуснати са само три опита за постигане на задоволителен рекорд. Максималният систоличен пик и отразените вълни бяха идентифицирани чрез изчисляване на първото и второто производно на импулсната крива. След записване на изходно ниво, тербуталин се прилага подкожно (0,25 mg към горната част на ръката) и пулсовите вълни се преоценяват след 15 и 20 минути. По-рано установихме, че максимални промени в пулсовата форма на вълната са настъпили при млади здрави индивиди след 15 минути. 16 Тук също направихме измервания в тази извадка от лица на средна възраст след 20 минути. По този начин за изчисленията се използва максималната промяна, настъпила след 15 или 20 минути.

В предишни проучвания, Hayward et al. 15 използва индекс на увеличаване, получен от първата отразена вълна, докато Wilkinson et al. 14 използва индекс на увеличение, получен след трансформиране на радиалната импулсна вълна в съответна централна импулсна вълна, използвайки валидирана трансферна функция. По-рано потвърдихме относителната височина на диастоличната отразена вълна (наричана тук индекс на отражение, RI) като надеждна заместителна мярка за вазодилатация, зависима от азотна киселина. 16 Тук измерихме RI на изходно ниво и след тербуталин и отчетохме относителната разлика като промяна в RI (%) от изходното ниво след тербуталин. По този начин, голямото намаляване на RI индексите на вълната показва добър вазореактивен отговор. Вече демонстрирахме възпроизводимост (CV) за промяната в RI 9, 4%. 16.

Кръвни тестове

Метаболитните променливи бяха определени с помощта на рутинни анализи, както е описано в Johansson et al. Индексът на хомеостазния индекс (HOMA) се определя чрез умножаване на плазмената глюкоза на гладно (mmol 1 -1) и серумния инсулин на гладно (mU 1 -1) и след това се разделя на 22, 5.

статистика

Ефектите върху различни променливи във времето бяха оценени чрез дисперсионен анализ за повтарящи се мерки, използвайки корекция на Bonferroni за post-hoc анализ на разликите между 1-месечни и 1-годишни данни в сравнение с изходното ниво. Фракционен дисперсионен анализ е използван за сравняване на изходните данни в хирургичната група с данните в контролната група. Използвана е линейна регресия за изчисляване на връзката между промените в телесното тегло или липидите в сравнение с промените в вазореактивността. Отчетени са стойности с двойна значимост при стойности на P2 и 31,1 ± 3,9 kg m-2 .

Кръвното налягане на пациентите не се различава значително от предоперативните контроли и не се променя след загуба на тегло GBP след операция. Сърдечната честота също не се различава значително от пациентите преди GBP, но значително намаляване е предизвикано от лечението, което е очевидно още 1 месец след операция на GBP (вж. Таблица 2 за подробности).

Маса в пълен размер

Преди операция на GBP, групата със затлъстяване е имала намалена вазодилатация в резистентни съдове, измерена чрез индуцирана от тербуталин промяна в RI (18 ± 12 срещу 37 ± 15% в контролните групи, P = 0,0001), но не е повлияла значително FMD 7,9 ± 6, 4). срещу 8,9 ± 5,4%), определено в брахиалната артерия. Промяната в RI се подобрява както при мъжете, така и при жените (Фигура 1) до 36 ± 12% за 1 месец и до 44 ± 11% за 12 месеца (P = 0,0001 спрямо изходното ниво за 1 месец и P = 0,014 за 1 месец). 1 месец в сравнение с 1 година) Фигура 2), което съответства на измерванията, получени по време на контролите. Не се наблюдава съответно значително подобрение на ящура (Фигура 3), 7, 9 ± 6, 4, 8, 5 ± 6, 2 и 9, 3 ± 5, 9.

Индивидуални промени в индекса на отражение (RI), скоростта на микроваскуларна вазодилатация, при пациенти със затлъстяване, 14 мъже (плътни линии) и 5 ​​жени (пунктирани линии), определени преди и 1 месец и 1 година след операция на стомашен байпас.

Изображение в пълен размер

Средна промяна в индекса на отражение (RI) в групата със затлъстяване със затлъстяване (n = 19), определена преди операция на стомаха и 1 месец и 1 година след операцията и в контролната група без затлъстяване (n = 19). Средствата са изброени тук и тук. * P *** P

Вазодилатация, медиирана от потока (ФМД), определена в брахиалната артерия, при пациенти със затлъстяване (n = 19) преди операция на стомаха и 1 месец и 1 година след операция и в контролна група без затлъстяване (n = 19).

Изображение в пълен размер

След 1 месец или 1 година не се наблюдава значителна корелация между промяната в телесното тегло, индуцирана от GBP хирургия и промяната в RI. Освен това, промяната в RI не е свързана с промените в променливите на глюкозния и липидния метаболизъм, т.е. Корелацията между промените в RI и сърдечната честота след 1 месец и 1 година (r = −0, 18 и −0, 4, съответно) не достига статистическа значимост.

дискусия

Това проучване показва значително намаляване на вазореактивността в резистентни съдове при затлъстели индивиди, но се нормализира още 1 месец след операция на GBP в сравнение с групата с нормално тегло и съответстващите контроли. Вазоактивността в артерията на брахиалния канал не намалява при пациенти със затлъстяване и не се променя значително след операция на GBP.

Вазоактивност в съдове за съпротива

Показано е, че ag-2 рецепторните агонисти като тербуталин или салбутамол индуцират вазодилатация в резистентни съдове, когато се прилагат локално в предмишницата. Когато се прилага системно, например в това проучване, тербуталинът предизвиква значително намаляване на амплитудата на отразените вълни, видими при анализа на пулсовите вълни. Това намаляване може да бъде потиснато от блокера на азотен оксид синтаза NG-монометил-L-аргинин (L -NMMA), 14, 15, 16, което предполага, че тази реакция е зависима от ендотел. Импулсният отговор към тербуталин е допълнително свързан с увеличаване на кръвния поток на предмишницата, индуциран от локално прилаган ацетилхолин, 12, 13, което е индикатор за вазореактивност в резистентни на предмишницата съдове. По този начин, макар и не толкова широко разпространена, колкото другите техники за изследване на ендотелната функция, тази техника, базирана на импулсна вълна, е валидна технология за изследване на вазореактивността на съдовите съдове и наистина е свързана с коронарния риск. 13

Използвайки техника на пулсови вълни, по-рано е показано, че вазореактивността на съдовите съдове е свързана със затлъстяването. 13, 29, 30 Използвайки или директни измервания на висцералната мастна тъкан, 29, 30 или непреки измервания като обиколката на талията, 31 показват, че реакцията на пулсовата вълна е свързана главно с висцералния тип мазнини.

Въз основа на регресионен анализ в контролната група и други кохорти, намаляването на телесното тегло, наблюдавано 1 месец след бариатрична хирургия (9%), би съответствало само на подобрение на съдовата вазореактивност на резистентност от 5%, 13 в сравнение със значително подобрение. наблюдавани в това проучване 1 месец след операцията (75% увеличение). По този начин е ясно, че механизми, различни от самата загуба на тегло, участват в бързото нормализиране на реактивността на съдовите съдове.

Висцералният тип мазнина се мобилизира най-бързо след бариатрична хирургия 28, което може да обясни бързото нормализиране на реактивността на съдовата резистентност в това проучване, въпреки че субектите все още са със значително наднормено тегло. Парк и Шим 17 също съобщават, че подобрението на реакцията на пулсовата вълна след загуба на тегло е пропорционално на степента на загуба на висцерална мастна тъкан, като допълнително подчертава важната роля на висцералното затлъстяване при определяне на вазореактивността.

Това проучване не е предназначено да проучи, че връзката между висцералното затлъстяване и вазореактивността може да обясни бързото подобряване на реактивността на съдовите съдове след операцията. В тази среда могат да настъпят няколко промени в веществата, генерирани от адипоцити, като промени в липидите, цитокините и адипокините, както и глюкометаболичните променливи. Въпреки това, не можахме да докажем, че подобряването на реактивността на съдовете за устойчивост е свързано с промени в липидните или глюкометаболичните променливи. Друго следствие от загубата на тегло е намаляването на тонуса на симпатиковия нерв. 32 В това проучване се наблюдава намаляване на сърдечния ритъм още 1 месец след операцията, което предполага ранно намаляване на тонуса на симпатиковия нерв. По-рано сме показали, че увеличаването на симпатиковата активност, индуцирано от психически стрес, бързо е последвано от намаляване на ендотелната функция на съдовото съпротивление, 33 този ефект се медиира от β-адренергичните рецептори. По този начин, намаляването на активността на симпатиковия нерв може да бъде друг фактор, който може да подобри вазореактивността в резистентни съдове след загуба на тегло, но не можем да покажем, че подобряването на реактивността на резистентните съдове е тясно свързано с промяна в сърдечната честота, възможен маркер . в това изследване на състраданието.

Вазореактивност в артерията на канала

След операцията е постигнато намаляване на диаметъра в покой на брахиалната артерия. Това може да се дължи на намалено метаболитно търсене при по-малко затлъстели индивиди и/или на намалена активност на симпатиковия нерв. Тъй като диаметърът на почиващата брахиална артерия е индиректно свързан с ящура27, това може да е причинило по-малко незначително увеличение на ящура, както се вижда на фигура 2.

Ограничения на изследването

Очевидно ограничение е липсата на независим от ендотел тест за вазодилатация. Следователно не можем да заключим дали подобряването на реактивността на съдовите съдове зависи от ендотела или не. Друго ограничение е липсата на повтарящи се измервания с течение на времето в контролната група. Изглежда обаче малко вероятно драматичното подобрение на вазореактивността на съдовите съдове, наблюдавано в това проучване, да се дължи само на смяна на устройството, тъй като в други лабораторни проучвания не се наблюдава подобна тенденция при други изследвания.

В заключение, индивидите със затлъстяване показаха значително влошаване на вазореактивността в резистентност, но не и в епруветки, които бяха нормализирани още 1 месец след операция на GBP и стабилно стабилни в продължение на 1 година след операцията. Намаляването на вазореактивността не е свързано с промени в телесното тегло или метаболитните променливи, което предполага роля за други механизми, като промени в баланса на симпатиковия нерв.