Преглед

  • Пълен член
  • Цифри и данни
  • Препратки
  • Цитати
  • Метрика
  • Лицензиране
  • Препечатки и разрешения
  • PDF

Резюме

Затлъстяването е свързано с камерна аритмия и внезапна сърдечна смърт. Многобройни проучвания показват, че затлъстяването може да има ефекти върху сърцето, като повлиява камерната реполяризация (VR). Като ефективен метод за откриване на VR, измерването на QT интервала е широко проучено при пациенти със затлъстяване (OP). Този преглед има за цел да изследва връзката между затлъстяването и свързаните със затлъстяването заболявания; включително диабет, хипертония и сърдечно-съдови заболявания (ССЗ). Този преглед сравнява предимствата и недостатъците на различните методи за измерване на QT интервала, както и изследва възможните механизми на затлъстяването, водещи до сърдечни заболявания. И накрая, той също така прави преглед на възможността за използване на различни методи за отслабване, за да се обърне рискът от затлъстяване, водещо до сърдечни заболявания.

затлъстяването

Въведение

В световен мащаб разпространението на затлъстяването нараства с тревожна скорост и това е основна заплаха за общественото здраве в много части на света. Систематичен анализ на проучвания на здравни прегледи и епидемиологични проучвания с 960 държави-години и 9,1 милиона участници през 1980–2013 г. показва, че през 2008 г. в света е имало около 1,46 милиарда затлъстели възрастни [1], а броят на затлъстелите възрастни повече от два пъти по време на този 33-годишен период [2].

Затлъстяването често се проявява и развива с редица хронични метаболитни заболявания, включително дислипидемия, инсулинова резистентност (IR) и диабет тип 2 [3]. Затлъстяването и свързаните със затлъстяването заболявания могат да увеличат сърдечно-съдовата заболеваемост и смъртност, което може да доведе до аритмия, сърдечна недостатъчност (СН) и внезапна сърдечна смърт (SCD) [4, 5]. Коригирането на деликатния баланс между приема на храна и разхода на енергия може ефективно да намали риска от заболявания, свързани със затлъстяването.

Сравнение на различни методи за измерване на VR

Затлъстяването е свързано с различни аномалии на електрокардиограмата (ЕКГ) [6]. В допълнение към различни показатели за формата на сърцето и промените в сърдечната честота [7], най-изследваната е камерната електрофизиология. Показателите на камерната електрофизиология са различни (Таблица 1). Няма консенсус относно това кои показатели да се използват в камерната електрофизиология.

Публикувано онлайн:

Таблица 1. Различни показатели в камерната електрофизиология.

The QT интервалът се измерва от началото на Въпрос: вълна до края на т вълна, включително QRS вълната, СВ сегмент и т вълна (Фигура 1). Когато U вълна съществува, крайната точка на измерването на QT интервала е най-ниската точка на кривата между т вълна и U вълна [8] (Фигура 1 (б)). Нормалното QT интервалът е от 0,35 s до 0,43 s или 0,39 с ± 0,04 s. Тъй като QRS вълната представлява камерното време на деполяризация и т вълната означава VR, QT интервалът е мярката на камерната електрическа активност.

Публикувано онлайн:

Фигура 1. Измерване на индикатори за RV. Измерването на QT започва от Въпрос: вълна до края на т вълна, включително QRS вълната, ST сегмента и т вълна. JT се дефинира като QT за да премахнете QRS вълновата част. Tpe започва от т връх и завършва на т вълна. JTa е интервалът между J точка и връх на т вълна б. Когато има U вълна, на т край на вълната се определя като най-ниската точка на кривата между т вълна и U вълна. В стр-вълна обърната електрокардиограма, представянето на QT интервал, Tpe, JT и JTа.д. В двупиковата ЕКГ на т вълна, представянето на QT интервал, Tpe, JT и JTa.

Фигура 1. Измерване на показатели за RV. Измерването на QT започва от Въпрос: вълна до края на т вълна, включително QRS вълната, ST сегмента и т вълна. JT се дефинира като QT за да премахнете QRS вълновата част. Tpe започва от т връх и завършва на т вълна. JTa е интервалът между J точка и връх на т вълна б. Когато има U вълна, на т край на вълната се определя като най-ниската точка на кривата между т вълна и U вълна. В стр-вълна обърната електрокардиограма, представянето на QT интервал, Tpe, JT и JTа.д. В двупиковата ЕКГ на т вълна, представянето на QT интервал, Tpe, JT и JTa.

QT дисперсия (QTd) се предлага като маркер за дисперсия на камерна реполяризация и може да се получи чрез изваждане на минималния QT интервал от максималния QT интервал [15] (Таблица 1). QTd първоначално беше предложено да се измери пространствената дисперсия на VR. Съобщава се също, че QTd може да бъде допълнителен неинвазивен маркер за чувствителност към камерни аритмии [16]. В последните години, QTd се счита за признак на общи аномалии в VR [17].

JT или JTC интервалите се получават чрез изваждане на QRS от QT или QTc. Като показателите на VR, JT и JTc често се използват за оценка на ефикасността на антиаритмичните лекарства [18, 19] (Таблица 1, Фигура 2). JTa е интервалът между J точка и връх на т вълна. TaTe се изразява като интервал между върха на т вълна и края на т вълна (Таблица 1, Фигура 2). Двете се използват като нови параметри на реполяризация, които могат да бъдат свързани с аритмия при клинични условия [20].

Публикувано онлайн:

Фигура 2. Метаболитни аномалии, причинени от затлъстяване и ССЗ.

Фигура 2. Метаболитни аномалии, причинени от затлъстяване и ССЗ.

Напоследък се използват и други нови параметри като показатели за повишен риск от аритмия, като напр т връх-тенденция (т пе), т дисперсия на върхатпе-д) и т връх-тенденция /QT съотношение (Таблица 1). тpe се получава чрез измерване на интервала от пика на т вълна до края на т вълна на повърхността ЕКГ [21] (Фигура1). Настоящите проучвания показват, че тпе, тпе-д и тпе /QT може да се използва като индикатори за обща дисперсия на реполяризация (TDR) [22, 23].

Връзката между затлъстяването и VR

Връзката между затлъстяването и VR в повърхностната ЕКГ е проучена задълбочено (Таблица 2). В допълнение, някои изследвания съобщават, че всички или част от показателите за VR в ОП не са се променили [20, 51-56], повече изследвания доказват, че двете имат статистическа значимост. Подобни заключения са получени при модели със затлъстяване на животни и загубата на тегло по различни начини може да намали връзката между тях [24-26, 38, 44, 57] и в резултат затлъстяването може да повлияе на VR, като по този начин увеличава риска от аритмия и SCD. С изключение на сърдечната електрическа активност, някои показатели на ехокардиографията в ОП също са ненормални [27, 30, 39, 45, 58].

Публикувано онлайн:

Таблица 2. Асоциацията на затлъстяването и сърдечните показатели.

Затлъстяването може да удължи VR, а свързаните със затлъстяването заболявания като хипертония, диабет и IR могат да засилят този ефект. Подобни заключения могат да се направят от доклади за жени, мъже, деца и животински групи.

Възможните механизми, чрез които затлъстяването засяга сърцето

Ефектът на затлъстяването върху сърцето е многостранен и може да бъде обсъден от структурата, функцията на сърцето, електрофизиологичната активност на кардиомиоцитите и метаболизма на тялото. Влиянието на тези аспекти е взаимно. Затлъстяването може не само да повлияе на структурата на сърцето чрез натрупване на мазнини, но също така причинява метаболитни аномалии, включително дислипидемия, повишена секреция на провъзпалителни цитокини, фиброза [59, 60], хипергликемия [61], високо съдържание на пикочна киселина (HUA) [62] и IR, които могат да повлияят на електрофизиологията и функцията на сърцето.

Промяна на структурата на сърцето

Промените в сърдечната структура и функция, причинени от затлъстяването, се проявяват главно чрез камерно ремоделиране и камерна хипертрофия, както и камерна диастолна и систолна дисфункция, които могат да причинят сърдечна недостатъчност, когато структурата и функцията са необичайно тежки. В допълнение, повишаването на нивото на диафрагмата, причинено от коремно затлъстяване, и натрупване на мазнини под кожата и субепикарден, действащ като електрически изолационен слой, може да причини различни промени в повърхностната ЕКГ [63].

Метаболитни нарушения

Системната хиперлипидемия, причинена от затлъстяване, особено липопротеини с ниска плътност (LDL) [64, 65], или прекомерно натрупване на липиди във вътрешностите може да доведе до сърдечно-съдови заболявания (ССЗ) [66, 67]. (Снимка 2) Оксидативно модифицираният липопротеин с ниска плътност (OX-LDL) има биологичните характеристики на бързо фагоцитиране от макрофаги и гладкомускулни клетки и участва в образуването на атеросклеротични плаки. OX-LDL също има силна цитотоксичност, която може да промени функционалното състояние на ендотелните клетки, ускорявайки образуването на липидни ресни и артериосклероза.

Мастната тъкан може да отделя различни адипокини, като лептин, адипонектин (APN) и възпалителни фактори, които могат да повлияят на сърдечно-съдовата система. Лептинът е открит през 1994 г. [68]. Първоначалното разбиране за лептина е да действа върху нервната система и да инхибира хранителното поведение на тялото [69]. По-късни проучвания показват, че няколко периферни тъкани, включително тези около сърцето, също експресират лептинови рецептори [70]. Има доказателства, че лептинът повишава окислението на неестерифицирани свободни мастни киселини (NEFA) в периферните тъкани и предотвратява натрупването на мазнини в периферните органи [71]. В други роли, откриването на лептинови рецептори върху левкоцитите предполага, че лептинът може да медиира активирането на възпалителната система. С други думи, мастната тъкан е потенциален орган, който може да повлияе на дългосрочните възпалителни реакции [72]. В допълнение, проучвания на Lin YK et al. установи, че лептинът удължава продължителността на потенциала на действие (AP) в миоцитите на лявото предсърдие (LA) и влияе върху неговия йонния ток [73]. Тези проучвания показват, че лептинът инхибира натрупването на висцерална мазнина, като същевременно засяга сърдечно-съдовата система чрез възпаление и миокардна електрофизиология.

APN е протеин, секретиран от мастните клетки. Като цяло APN има функцията на анти-атеросклероза (AS) [74], която може да намали образуването на пенообразни клетки и да намали експресията на рецептор на чистач А. Изследванията показват, че намаляването на плазмените нива на APN е свързано с повишено калциране на плаката [75]. APN може също да засили окисляването на NEFA във вътрешните органи и да намали натрупването на мазнини [76]. В допълнение, ANP инхибира NF-κB-зависимия път [77] и намалява експресията на адхезионни молекули в ендотелните клетки [78], чрез което ANP играе роля в противовъзпалителното действие. APN рецепторите се експресират в сърца на бозайници и експериментите с животни показват, че нокаутиращите APN мишки проявяват тенденция към хипертрофия на лявата камера и миокарден инфаркт [79]. При ОП секрецията на ANP е намалена, което не е благоприятно за сърцето.

Затлъстяването и свързаните със затлъстяването заболявания могат да причинят ССЗ от възпалителни фактори. Мастната тъкан насърчава повишена експресия на възпалителни фактори, намалена експресия на противовъзпалителни фактори и широко инфилтриране на макрофаги в мастната тъкан. Възпалителни фактори, включително интерлевкин-2 (IL-2), интерлевкин-6 (IL-6) [80], интерлевкин-8 (IL-8) тумор некрозис фактор алфа (TNF-α) и др., Могат да причинят възпаление и тромбоза в тялото чрез нараняване на ендотелните клетки, продуциране на моноцитен тъканен фактор, повишаване на тромбоцитната активация и експресия на фибриноген, като по този начин влияе на ССЗ [81]. Сред тях TNFα може също да активира NF-κB, да индуцира оксидативен стрес, който причинява ендотелни увреждания и AS [61].

Когато мазнините надвишават товароносимостта на мастната тъкан, свободните мастни тъкани се натрупват в други вътрешни органи като сърцето, черния дроб, панкреаса и скелетните мускули. Сърдечната дисфункция е тясно свързана със специфичното за кардиомиоцитите отлагане на липиди. В OP експресията на ензими, свързани с липидния метаболизъм, като сърдечно-специфична липопротеинова липаза (LpL), ацил-КоА синтетаза [82], FA транспортер (FATP1) [83] и мастна триглицеридна липаза (ATGL) [83] в сърцето е по-високо от това на контролната група, което в крайна сметка води до сърдечна хипертрофия и уголемена сърдечна камера.

Отлагането на липиди в скелетните мускули може да доведе до ССЗ. Скелетните мускули регулират метаболизма между глюкозата и липидите. При индивиди със затлъстяване натрупването на липиди в скелетните мускули може да причини митохондриална дисфункция [84]. IR в скелетните мускули може да задейства системен IR, който индуцира повишено усвояване на FFA и натрупване на липиди в сърцето, което в крайна сметка води до сърдечно-съдови заболявания [85].

Свободните мастни тъкани, натрупващи се в черния дроб, могат да причинят ССЗ. Безалкохолната мастна чернодробна болест (NAFLD) често се свързва със затлъстяването и е една от последиците от системното натрупване на висцерална мазнина. NAFLD може да предизвика тромбоза, хипертрофия на кардиомиоцитите и апоптоза чрез освобождаване на коагулационни протеини, фибриноген [86–88] и възпалителни фактори [89, 90], което допринася за ССЗ.

Неблагоприятни ефекти на функцията на лявата камера

Дисфункцията може да се прояви като диастолна и/или систолна дисфункция, съкратена фракция на изтласкване [85]. Неблагоприятните ефекти на затлъстяването върху сърдечната функция често се проявяват в лявата камера, с ремоделиране на лявата камера, диастолна дисфункция и намалена фракция на изтласкване. Увеличеният обем на плазмата, причинен от хиперлипидемия и високо кръвно налягане вследствие на затлъстяването, може да доведе до повишено камерно допълнително натоварване; атеросклерозата поради затлъстяване може да причини систолна и диастолна дисфункция [91].

Миокардни електрофизиологични промени

Потенциалът на почиващата мембрана на сърцето се поддържа от вътрешно коригиращия K + ток (I K1). В работещите клетки на сърцето фаза 0 деполяризация на потенциала за действие (AP) се причинява от бърз натриев ток (I Na). Реполяризацията се контролира от бързи преходни външни калиеви токове (Ito), бързия компонент на забавения ток на изправителя К (IKr) и бавно активиращия компонент на забавения токоизправител (IKs). 2-та фаза е платото, което формира кратко равновесие от L-тип Ca (ICa, L) приток и K излив. В атриума реполяризацията се контролира до голяма степен от свръхбързия забавен токоизправител К ток (I Kur) [92].

Често срещаните видове аритмии при OP са синдром на дълъг QT (LQTS) и предсърдно мъждене (AF). LQTS обикновено се определя чрез намаляване на реполяризационния ток или увеличаване на тока на деполяризация. В случай на AF, увеличаването на външния калиев ток или намаляването на вътрешния калциев ток може да ускори повторната поляризация на предсърдията, което води до съкращаване на продължителността на AP и предсърдно огнеупорни, като по този начин се насърчават извънматочни стрелби и механизми за повторно навлизане на единична/многовълнова. Множество метаболитни нарушения, причинени от затлъстяване, могат да повлияят на електрофизиологията на миокарда, като променят плътността на йонните канали. Въпреки това, в модела на затлъстели животни, индуциран от диета с високо съдържание на мазнини, експресията на иРНК и протеини на различни йони е непоследователна, което показва, че ефектите от затлъстяването върху електрофизиологията на миокарда са много по-сложни, отколкото си мислим [93].

Лечението на затлъстяването

Рисковете за здравето, които затлъстяването носи за хората, са широкообхватни, затова е необходимо да се вземат активни мерки за отслабване. Според хирургичната процедура бариатричната хирургия може да бъде разделена на стомашен байпас (стомашен байпас на Roux-en-Y; дуоденална транспозиция; жлъчно-панкреатичен шунт и стомашен байпас на Roux-en-Y), регулируема стомашна лента, гастректомия на ръкавите и вертикална оклузия гастропластика. В ранните дни повечето бариатрични операции бяха гастропластика с вертикална оклузия. В Съединените щати обаче тази процедура е свързана с редица усложнения, които по същество са спрени. Стомашният байпас е довел до по-ефективна загуба на тегло, но е свързан с повече усложнения. Регулируемата стомашна лента е свързана с по-ниска смъртност и съпътстващи заболявания, докато има по-висок процент на повторна операция от стомашния байпас и по-малка загуба на тегло. Гастректомия на ръкавите, която е все по-популярна, намалява телесното тегло повече от регулируемата стомашна лента и е сравнима с операцията за стомашен байпас [94].

Епидемиологичните доказателства сочат, че извършването на бариатрична хирургия често подобрява ефектите от затлъстяването върху сърдечно-съдовата система и намалява риска от ССЗ. При пациенти, подложени на гастректомия на ръкава, P вълнова дисперсия (PWD) и QTd показа се, че стойностите са отслабени [95] и QTc е съкратен [96]. По подобен начин е показан по-кратък QTc след операция на стомашен байпас на йеюнален Roux-en-Y [97]. Намаляването на вариабилността на сърдечната честота (HRV) и QT индекса на вариация (QTVI) след лапароскопска стомашна лента (LGB) и жлъчно-панкреатичен шънт (BPD) показва подобрение на дисфункцията на автономната нервна система (ANS) при OP [98]. Вертикалната лентовидна гастропластика (VBG) може да съкрати QTc интервала [99], но някои проучвания показват, че само ОП с хипертрофия на лявата камера може да има подобрение в показателите за VR [100, 101]. Нискокалоричната диета [102, 103] и аеробните упражнения също са ефективни методи за отслабване [104]. Трябва обаче да се отбележи, че има съобщения за SCD по време на диета с ниско съдържание на мазнини [105, 106]. Следователно, когато се извършва такова лечение, то трябва да се извършва под строг медицински контрол.

Таблица 1. Различни показатели в камерната електрофизиология.

Съкращения: ИТМ: индекс на телесна маса.

Таблица 2. Асоциацията на затлъстяването и сърдечните показатели.

Съкращения: LVM: маса на лявата камера; LVH: хипертрофия на лявата камера; CV (RR): коефициент на изменение на RR интервалите; HRV: вариабилност на сърдечната честота; TDR: трансмурална дисперсия на реполяризация.

Декларация за оповестяване

Не е докладван потенциален конфликт на интереси от автора (авторите).