Reakce krevního tlaku na srdeční frekvenci při zátěžovém testu a riziko budoucí hypertenze

Hypertenze je považována za klíčový rizikový faktor úmrtnosti a nemocnosti na kardiovaskulární onemocnění.1 S přibývajícími důkazy o tom, že nefatální a fatální kardiovaskulární onemocnění se postupně zvyšují s vyššími hodnotami krevního tlaku (TK)2,3, se stává prioritou včasná identifikace osob se zvýšeným rizikem rozvoje hypertenze. Předpokládá se, že rozvoji hypertenze předchází prehypertenzní stav, který se může projevovat abnormální kardiovaskulární reaktivitou na výzvy prostředí a chování, jako jsou mentální aritmetické úkoly,4 ponoření do studené vody5 a izometrické i dynamické fyzické zátěžové testy.6-14 Jedním z nejužitečnějších může být zátěžový test, který se nyní široce používá v nemocnicích k odhalování ischemické choroby srdeční a ve sportovním a pracovním lékařství k hodnocení kardiorespirační zdatnosti. Jeho spolehlivost pro identifikaci osob náchylných k rozvoji hypertenze a jako testu pro predikci vzniku hypertenze je však stále předmětem diskusí. Předchozí studie zabývající se touto problematikou používaly různé definice přehnané reakce krevního tlaku na cvičení, včetně některých založených pouze na systolickém krevním tlaku (SBP)7,11-14 a jiných na SBP a diastolickém krevním tlaku (DBP) dohromady.6,8-10 Navíc bylo uvedeno, že hraniční bod oddělující normální a abnormální reakci by měl být stanoven podle pohlaví, věku a fyzické zdatnosti,15 u nichž bylo prokázáno, že všechny nezávisle a významně ovlivňují reakci krevního tlaku.13 Bez zohlednění vlivu těchto faktorů se však většina studií rozhodla definovat přehnanou odezvu na TK pouze z hlediska určité určené úrovně TK při maximální námaze a při daném submaximálním pracovním zatížení.7-9,11,14 Tyto metodické nejasnosti mohou způsobit, že není jasné, zda informace získané z měření TK při cvičení jsou cenné pro hodnocení rizikového profilu hypertenze u jednotlivce. Validita zátěžového testu pro predikci budoucí hypertenze tedy potřebuje další metodický vývoj a potvrzení.

V této studii jsme zkoumali údaje ze zátěžového testu z populačního vzorku normotenzních mužů středního věku, abychom zjistili abnormální rozsahy odezvy tlaku během zátěže v závislosti na zvýšení srdeční frekvence (HR), a hodnotili jsme klinickou užitečnost zátěžového měření tlaku jako prostředku k identifikaci případného zvýšeného rizika vzniku hypertenze po úpravě na tradiční důležité rizikové faktory.

Metody

Studovaná populace

Půlročních lékařských vyšetření prováděných v naší laboratoři v letech 1992-1995 se zúčastnilo celkem 2483 mužů. Z nich 1514 účastníků podstoupilo ergometrický test na jízdním kole. Účastníci byli vyloučeni, pokud (1) měli v anamnéze kardiovaskulární nebo renální onemocnění nebo diabetes; (2) měli elektrokardiograficky prokázanou ischemickou chorobu srdeční nebo srdeční arytmii; (3) byli hypertenzní, což bylo definováno tím, že v současné době užívali jakýkoli antihypertenzní lék nebo měli průměrný klidový tlak ≥140/90 mm Hg naměřený při 3 samostatných návštěvách; (4) byli <20 let nebo >59 let; nebo (5) měli neúplné údaje o měření tlaku při cvičení. Následně bylo do této studie zařazeno 1033 osob bez kardiovaskulárního onemocnění a s normálními výsledky EKG. Na základě výsledků jejich zátěžových testů byly vyhodnoceny reakce TK a HR na zátěž. Klinické charakteristiky studijního vzorku jsou uvedeny v tabulce 1.

Po provedení zátěžového testu na začátku studie byly subjekty sledovány z hlediska výsledku hypertenze až do roku 1999. U 47 z nich chyběly údaje o kovariátách na počátku studie, 84 se nezúčastnilo pololetních kontrolních vyšetření a 139 mělo neúplné informace o tlaku. Kromě toho bylo 37 subjektů vyřazeno z další analýzy, protože se po vzdělávacích programech o úpravě životního stylu začali věnovat pravidelným sportovním aktivitám. Je dobře známo, že riziko vzniku hypertenze u subjektu může být sníženo programem aerobního cvičení.2 Proto byla následná studie založena na 726 subjektech, které měly kompletní údaje o cvičebních testech, stejně jako kovariáty na počátku a stav hypertenze při následné kontrole. Průměrná délka sledování byla 4,7 roku (rozmezí 3,6 až 6,9 roku). Subjekty absolvovaly standardizované lékařské vyšetření sestávající z antropometrických, fyziologických a biochemických měření krve. Vyplnili také dotazník týkající se osobní a rodičovské anamnézy, užívaných léků a návyků každodenního života, včetně kouření, konzumace alkoholu a fyzické aktivity. Po vysvětlení cílů a postupů studie byl získán písemný informovaný souhlas včetně souhlasu s použitím údajů z vyšetření.

Měření krevního tlaku vsedě

Tlak vsedě byl třikrát změřen dobře vyškolenými lékaři pomocí rtuťového sfygmomanometru. Pro reprezentativní hodnotu vyšetření byl použit průměr ze 3 naměřených hodnot. Měření bylo prováděno za kontrolovaných podmínek v tiché místnosti a podle stejného protokolu při základním i kontrolním vyšetření.

Ergometrické zátěžové testování

Na elektronicky brzděném bicyklovém ergometru (Fukuda Denshi, ML-1400) byl proveden odstupňovaný symptomově omezený maximální zátěžový test. Pracovní zátěž byla postupně zvyšována metodou lineárního sklonu rychlostí 12,5 W/min, dokud si subjekty nestěžovaly na vyčerpání. V průběhu testu byly nepřetržitě monitorovány EKG svod V3 a HR a každou minutu byl neinvazivně zaznamenáván tlak pomocí automatického sfygmomanometru (Nippon Colin, STBP-780B). Přístroj byl auskultační jednotkou využívající při identifikaci Korotkoffových zvuků gating R-vlny.16

Hypertenzní stav při následném sledování

V průběhu následného sledování byl hypertenzní stav subjektů zjišťován na základě odpovědí na dotazník týkající se anamnézy a měření TK prováděného při pololetní lékařské prohlídce. Subjekt byl považován za hypertonika, pokud (1) jeho klidový TK byl ≥ 140/90 mm Hg a opět neklesl do normotenzního rozmezí nebo (2) začal během sledovaného období užívat antihypertenzní léky.

Analýzy dat

Vyhodnotili jsme individuální vztahy odezvy SBP a DBP s přírůstky HR z dat získaných během submaximálního cvičení při zátěži 50, 75 a 100 W. V případě, že jsme zjistili, že SBP a DBP reagují na přírůstky HR, vyhodnotili jsme je jako hypertenzní. V této analýze byl HR vyjádřen relativně jako procento maximální HR rezervy (HRR), aby bylo možné hodnocení při stejné metabolické zátěži u jedinců s různou úrovní klidové a maximální HR, která souvisela s pohlavím, věkem a fyzickou zdatností. HRR byla vypočtena podle následujícího vzorce; HRR=. Poté byly pro HRR v každém přírůstku 5 % neparametrickou metodou vypočteny hodnoty 10., 25., 50., 75. a 90. percentilu SBP a DBP. Percentilové křivky odezvy SBP a DBP podle HRR byly sestrojeny dosazením polynomiálního modelu třetího řádu do regresních rovnic SBP a DBP s procentuálním zvýšením HRR pomocí vícenásobné regresní analýzy. Přehnaná odezva krevního tlaku na cvičení byla určena vynesením naměřených hodnot SBP a DBP u jednotlivého subjektu při zátěži 100 W na percentilové křivky odezvy krevního tlaku podle HRR. Subjekt byl považován za subjekt s přehnanou odezvou tlaku, pokud jeho SBP nebo DBP byly na úrovni nebo nad úrovní tlaku na každé z 90. percentilových křivek.

Souvislosti mezi odezvou tlaku na cvičení a budoucím rozvojem hypertenze byly hodnoceny odhadem pomocí Kaplan-Meierových křivek přežití. V této analýze byly odpovědi SBP a DBP na cvičení arbitrárně rozděleny do podkategorií na základě každé z kvartilových hodnot, které byly odvozeny z percentilových křivek odpovědi tlaku podle HRR. K odhadu síly a nezávislosti reakce TK na cvičení při určování rizika budoucí hypertenze byl použit Coxův model proporcionálního rizika přežití. V modelu bylo odhadnuto relativní riziko s odpovídajícím 95% intervalem spolehlivosti a použito ke kvantifikaci rizika hypertenze. Reakce SBP a DBP na cvičení byly hodnoceny odděleně pomocí neupravených analýz, analýz upravených podle věku a analýz upravených podle klinických kovariátů. Klinickými kovariátami byly vstupní věk, index tělesné hmotnosti, fyzická pracovní kapacita (jako kardiorespirační výkonnostní kapacita), klidový SBP a DBP, glykémie nalačno, celkový cholesterol, HDL cholesterol, triglyceridy, konzumace alkoholu, fyzická aktivita a anamnéza hypertenze u rodičů. Kromě toho byla provedena sekundární multivariační Coxova analýza s cílem identifikovat nezávislé faktory významně související s výsledkem hypertenze z normotenzního stavu. Do postupného Coxova modelu byly jako nezávislé proměnné zadány následující uznané hlavní rizikové faktory hypertenze: přehnaná reakce tlaku na cvičení, vysoký normální klidový tlak, vstupní věk, index tělesné hmotnosti, fyzická pracovní kapacita, glykémie nalačno, aterogenní index, konzumace alkoholu a anamnéza hypertenze u rodičů. Referenčními hodnotami pro vysoce normální klidový tlak byly tlaky <130/85 mm Hg. Při hladině významnosti P<0,05 byla nulová hypotéza zamítnuta. Analýza dat byla provedena pomocí statistického balíku SPSS 10.0 pro Windows (SPSS Software).

Výsledky

Odezva krevního tlaku při zátěži

Hodnoty průměrů±SD SBP, DBP a HR studijního vzorku naměřené v klidu vsedě a při submaximální zátěži při ergometrickém zatížení 25, 50, 75, 100 a 125 W podle desetiletých věkových skupin jsou uvedeny v tabulce č. 2. Srovnání subjektů v různých věkových skupinách ukázalo, že u starších subjektů došlo k většímu zvýšení SBP a DBP během cvičení, přestože nebyly patrné žádné významné rozdíly, když byly subjekty v klidu. Souvislosti SBP a DBP při cvičení s dalšími fyziologickými a biochemickými proměnnými v krvi po úpravě na vliv klidového SBP a DBP jsou uvedeny v tabulce 3. Všechny proměnné, s výjimkou indexu tělesné hmotnosti a HDL cholesterolu, významně korelovaly se SBP a DBP při cvičení. Nejvyšší korelační koeficient byl zjištěn u procentuálního nárůstu HRR pro cvičební SBP (r=0,53, P<0,01) a DBP (r=0,50, P<0,01). Percentilové křivky (10., 25., 50., 75. a 90.) odpovědí SBP a DBP podle HRR jsou znázorněny na obrázku 1.

Analýza následného sledování

Za 3427 osoboroků sledování došlo u 114 osob (15,7 %) k progresi hypertenze. Křivky přežití prokázaly asociaci rozvoje hypertenze s odezvou na dávku v závislosti na odezvě SBP a DBP při cvičení v kvartilech na křivkách odezvy tlaku podle HRR, přičemž významně vyšší náchylnost k rozvoji hypertenze byla pozorována u osob s nejvyšším kvartilem odezvy SBP a DBP při cvičení (obrázek 2). Neupravené Coxovy modely odhalily, že přehnané odpovědi SBP a DBP na cvičení byly významně spojeny s budoucí hypertenzí. Po úpravě na věk se riziko vzniku hypertenze zvýšilo pro oba tlaky. Další přizpůsobení potenciálním matoucím faktorům tuto souvislost účinně nezměnilo, přičemž u subjektů, které vykazovaly přehnanou reakci na tlak, bylo riziko vzniku hypertenze téměř 3 až 4krát vyšší než u subjektů s normální reakcí na tlak (tab. 4).

Sekundární krokovou Coxovou analýzou bylo zjištěno, že s výskytem hypertenze jsou významně spojeny tyto nezávislé proměnné: přehnaná odpověď na TK (P<0,001), klidový vysoký normální TK (P<0,001), vstupní věk (P=0,008) a index tělesné hmotnosti (P=0,023). Přehnaná odpověď na tlak měla silnější souvislost s výsledkem hypertenze ve srovnání s klidovým vysoce normálním tlakem a dalšími vybranými proměnnými (R=0,21) (tabulka 5).

Diskuse

Primárním cílem této studie bylo zhodnotit klinický význam abnormální tlakové reaktivity na fyzickou zátěž, která je považována za časný marker budoucí hypertenze. Zjistili jsme, že přehnaná reakce krevního tlaku na zvýšení HR během ergometrického cvičení byla po kontrole tradičních rizikových faktorů spojena s 3 až 4krát vyšším rizikem vzniku hypertenze. Tento přístup tedy dále podporuje koncept, že měření tlaku při cvičení je cenným prostředkem pro identifikaci zvýšeného rizika budoucí hypertenze u zdánlivě zdravých normotenzních dospělých.

Byla vyslovena hypotéza, že zátěž vyvolaná cvičením by mohla demaskovat latentní sklon k hypertenzi.12 V souladu s tím byla důkladně zkoumána přehnaná reakce krevního tlaku na cvičení u normotenzních osob ve vztahu k riziku budoucí hypertenze.6-14 Většina předchozích studií zabývajících se touto problematikou se zaměřila pouze na SBP7,11-14, nikoli na SBP a DBP dohromady.6,8-10 Protože fyzická námaha vede ke zvýšení srdečního výdeje, je zvýšení SBP přirozeným důsledkem dynamického cvičení. Naproti tomu DBP zůstává nezměněn nebo vykazuje pouze mírný vzestup jako důsledek metabolické vazodilatace periferních cév.17 Někteří výzkumníci11,17,18 však pozorovali významný vzestup DBP i u normotenzních osob, což naznačuje zvýšenou klidovou periferní cévní rezistenci11,19 a zhoršenou schopnost vazodilatace vyvolané cvičením.20,21 Tento hemodynamický vzorec lze vysvětlit hyperreaktivitou sympatických nervů a zvýšenou cévní odpovědí na adrenergní stimulaci nebo ztluštěním arteriolární stěny, které mění její schopnost reagovat na vazokonstrikční podněty.18 U osob s takovými cévními charakteristikami vyšší srdeční výdej nejen zvyšuje SBP, ale způsobuje také výrazné zvýšení DBP, jaké se vyskytuje u prokázané hypertenze. Proto se DBP i SBP jeví jako důležitá kritéria pro určení abnormální kardiovaskulární reaktivity na fyzickou zátěž. Kromě toho mohou být problematické definice přehnané reakce TK při maximální úrovni zátěže8,9,11,13 . Během ergometrické zátěže se k měření TK běžně používá manuální nebo automatická sfygmomanometrie, protože se jedná o neinvazivní, relativně levný a jednoduchý postup. Panuje obecná shoda, že nepřímá měření poskytují hodnoty SBP, které se významně neliší od přímých intravaskulárních měření.22 Naopak statisticky významné rozdíly se objevují u nepřímých hodnot DBP měřených zejména při maximální zátěži16,22,23 , protože maximální ergometrická práce vyžaduje izometrické svalové kontrakce, které způsobují výrazné zvýšení celkového periferního odporu.11,17,18 Bylo však prokázáno, že přímé a nepřímé měření DBP uspokojivě koreluje pod zátěží mírné nebo střední fyzické zátěže.17,18,22,23 Několik studií navíc ukázalo, že u vytrvalostně trénovaných osob dochází při maximální zátěži k výrazně vyššímu zvýšení SBP než u netrénovaných osob, a to navzdory jejich nižšímu riziku vzniku hypertenze.24,25 Tato zjištění vedou k myšlence, že přehnaná reakce TK na zátěž by měla být stanovena na základě SBP a DBP společně z údajů získaných při relativně nízké submaximální zátěži. Tato úroveň cvičení má navíc tu výhodu, že vyžaduje minimální spolupráci subjektů a omezuje vliv délky cvičení a fyzické kondice.

Ačkoli předchozí studie definovaly přehnanou reakci na tlak pouze z hlediska určené úrovně tlaku, bylo uvedeno, že hraniční bod oddělující normální a abnormální tlakovou reaktivitu by měl být stanoven podle pohlaví, věku a fyzické zdatnosti.15 To znamená, že jsou nutné určité úpravy s ohledem na rozdíly v úrovni metabolické zátěže subjektu při zátěži, pro kterou se stanovuje přehnaná reakce na tlak. V této studii byla nejvyšší korelace mezi SBP a DBP při submaximální zátěži pozorována u zvýšení TK na pracovní zátěž, která byla vyjádřena relativně jako procento TK. Všeobecně se uznává, že sledování HR odezvy během cvičení hraje důležitou roli při hodnocení intenzity cvičení, protože lineárně reaguje na pracovní zátěž a úzce souvisí s příjmem kyslíku.26 Navzdory užitečnosti hodnocení podle HR odezvy je však třeba brát v úvahu individuální rozdíly v klidovém HR a maximálním HR.27 Předchozí studie ukázaly, že relativní HR, definovaná procentuálním rozsahem HR od klidového po maximální, může kompenzovat individuální rozdíly a poskytnout přesnější odhad intenzity cvičení u sportovců i nesportovců.27,28 Proto jsme hodnotili odezvu SBP a DBP při cvičení na základě relativního nárůstu HR na pracovní zátěž. Tento přístup může umožnit srovnání jedinců s různou úrovní kondice, která souvisí s pohlavím, věkem a fyzickou zdatností, a může tak přispět ke snížení chybné klasifikace abnormální reaktivity TK a jasněji určit její souvislost s rizikem budoucí hypertenze.

Výsledky našeho krokového multivariačního modelu ukázaly významné a nezávislé riziko vzniku hypertenze u specifické skupiny s vysokým normálním klidovým TK. Toto zjištění jasně potvrzuje tvrzení předchozích studií, že samotná převaha výchozího klidového tlaku je silně spojena s budoucí hypertenzí. Model však také zjistil silnější souvislost mezi reakcí na tlak při cvičení a následnou hypertenzí než s klidovým tlakem. Naše výsledky podporují některé studie,6,8,9,11 zatímco několik dalších naznačuje, že prediktivní hodnota tlaku naměřeného během cvičení pro budoucí hypertenzi je nižší než hodnota naměřená v klidu.7,10,14 Proto stále není objasněno, který tlak je informativnější a cennější jako časný marker hypertenze. Tato nejednotnost mohla vzniknout v důsledku rozdílů v metodice, charakteristikách studované populace a klinických kovariátách uvažovaných v analýze. Nicméně zjištění, že individuální relativní riziko vzniku hypertenze u normotenzních dospělých s mírně zvýšeným klidovým tlakem se výrazně zvyšuje, pokud vykazují přehnanou reakci tlaku na cvičení, naznačuje, že měření tlaku při cvičení může poskytnout některé další, důležité informace týkající se rizika vzniku hypertenze, které nelze odhadnout pouze podle klidového tlaku. Měření klidového TK navíc často vykazuje falešně zvýšené hodnoty z důvodu úzkosti, což snižuje reprodukovatelnost výsledků a jejich užitečnost pro predikci budoucí hypertenze. Bylo naznačeno, že lepší spolehlivosti test-retest lze dosáhnout hodnocením TK během zátěžového testu.29,30 Informace poskytnuté tímto relativně jednoduchým hodnocením by tedy mohly být užitečnější než informace získané opakovaným, standardizovaným a pečlivým měřením klidového TK.

Závěrem lze říci, že pro snížení dopadu následných kardiovaskulárních komplikací je zásadní včasná identifikace podskupiny, u které je větší pravděpodobnost vzniku hypertenze. Naše výsledky ukázaly, že individuální relativní riziko hypertenze u normotenzních osob se výrazně zvyšuje, pokud vykazují přehnanou reakci tlaku na cvičení. Toto zjištění potvrzuje dodatečný a přírůstkový příspěvek reakce TK na cvičení nad klidovým TK při predikci následné hypertenze. Ačkoli se rutinní hromadné zátěžové testy nedoporučují k identifikaci budoucích hypertoniků, je možné získat výsledky zátěžových testů, protože tyto testy jsou nyní široce využívány k hodnocení kardiorespirační výkonnosti ve sportu a pracovním lékařství a také k odhalování ischemické choroby srdeční v nemocničním nebo ordinačním prostředí. Tyto údaje mohou poskytnout důležité informace o rizikovém profilu hypertenze v populaci zjevně zdravých normotenzních dospělých osob.

Poznámky

.