от Derrick Cetin, DO, и Elie Nasr, BA

система

Бариатрични времена. 2017; 14 (1): 10–15.

РЕЗЮМЕ

Затлъстяването е свързано със заболявания на сърдечно-съдовата система, тъй като множество фактори на заболяването увеличават податливостта към сърдечно-съдови заболявания и други съпътстващи заболявания. Тук авторите разглеждат потенциалните механизми, чрез които затлъстяването може да повлияе на структурата и функцията на сърцето, включително хемодинамични фактори, метаболитни фактори и преки/други причини. Възпалителните промени при пациента със затлъстяване представляват други потенциални механизми за структурни или ендокринни ефекти върху сърцето. Доказано е, че усилията за отслабване между 5 и 10 процента подобряват съпътстващите заболявания, свързани с метаболитния процес, което води до повишен кардио-метаболитен риск. Авторите разглеждат литературата както за хирургично, така и за нехирургично отслабване като подобряване на метаболитния статус, като по този начин намалява сърдечно-съдовия риск.

Въведение

Има множество ефекти, свързани със затлъстяването, свързани със здравето, наречени съпътстващи заболявания, които са свързани с повишена заболеваемост, смъртност и намалено качество на живот. Освен че допринася основно за хронични заболявания, затлъстяването се свързва и със заболявания на сърдечно-съдовата система. Когато ИТМ е ≥ 30 kg/m2, има връзка с повишен риск от сърдечна недостатъчност, миокарден инфаркт, преждевременна атеросклероза и намалена преживяемост поради сърдечно-съдови смъртни случаи. [1], [2] През 2009 г. Американската асоциация по сърдечни заболявания консултативно се отбелязва, че разпространението на коронарната болест на сърцето (ИБС) и свързаните с нея рискови фактори са увеличени при пациенти със затлъстяване. Научната консултация беше публикувана, за да информира хирурзи, консултиращи се лекари и анестезиолози за асоциацията със сърдечни и белодробни заболявания, които могат да повлияят отрицателно на резултата от всяка несърдечна хирургия. [3]

Метаболитен синдром

Установено е, че затлъстяването е независим рисков фактор за ССЗ. Нещо повече, той е компонент на няколко сърдечно-съдови рискови фактора, комбинирани за установяване на това, което се нарича метаболитен синдром. Хипертонията, инсулиновата резистентност и дислипидемията са сърдечно-съдовите рискови фактори, които в комбинация с увеличаването на интраабдоминалните мазнини определят метаболитния синдром.

Връзката между затлъстяването и инсулиновата резистентност произтича от развитието на хипертрофирано мастно депо в интраабдоминалното или висцералното отделение. [7] Повишената висцерална мастна тъкан е активен ендокринен орган, произвеждащ повишени провъзпалителни цитокини: лептин, резистин, TNF-α, IL-6, CRP и PAI-1. Обратно, производството на противовъзпалителния цитокин адипонектин е намалено. Поради основната инсулинова резистентност има повишена липолиза на интраабдоминална мастна тъкан, което води до повишен поток от свободни мастни киселини в порталната система. Резултатът е развитието на повишен кардиометаболитен риск от повишено възпаление, ендотелна дисфункция, инсулинова резистентност и атерогенна дислипидемия. [8]

Фактори, допринасящи за сърдечно-съдови заболявания

Има множество фактори, които повишават податливостта към ССЗ, като включват метаболитна дисрегулация, анормално сърдечно ремоделиране, ендотелна дисфункция, преждевременно коронарно заболяване, повишен симпатиков тонус и белодробна хипертония и аритмии. [9] В този раздел ще има преглед на потенциалните механизми, чрез които затлъстяването може да повлияе на структурата и функцията на сърцето, за да включи хемодинамични фактори, метаболитни фактори и директни/други причини, които включват възпаление и различните адипокини. [10]

Затлъстяването увеличава метаболитното търсене, причинявайки по-голямо увеличение на масата без мазнини в сравнение с мастната маса, въпреки факта, че мастната тъкан съставлява по-голяма част от общото телесно тегло. Значителен обем течност присъства в интерстициалното пространство на мастната тъкан, което е около 10% от мокрото тегло на тъканта. [12] Въпреки увеличаването на сърдечния дебит с общата мастна маса, перфузията на единица мастна тъкан намалява с увеличаване на затлъстяването. [13] Това е така, защото притока на кръв се регулира от β1 адренорецептори, които медиират вазодилатация, при което притокът на кръв в скелетните мускули се регулира главно от β2-рецепторите. [14] Следователно притокът на кръв в действителност е по-нисък в мастната тъкан, отколкото в скелетните мускули, въпреки че мастната тъкан съставлява по-голяма част от общото телесно тегло и съдържа по-голяма порция течност. [15] Нетният резултат е увеличаване на притока на кръв и увеличен общ обем на кръвта, произведен от затлъстяване.

Увеличението на общия обем на кръвта е свързано със съпътстващо увеличен сърдечен дебит най-вече от увеличаване на сърдечния удар. [16] От своя страна налягането на пълнене в лявата камера се увеличава непропорционално постепенно поради изместването на кривата на Франк-Старлинг вляво. При всяко дадено ниво на активност, сърдечното натоварване се увеличава за лица със затлъстяване поради увеличеното венозно връщане, което се случва по време на тренировка. [16] С обемното претоварване, което се случва с повишено връщане на кръвта към сърцето, има разширяване на камерата на лявата камера. Ексцентричната хипертрофия е процес, при който новите саркомери се удължават последователно със съществуващите саркомери, за да разширят радиуса на камерата на сърцето. Ексцентричната хипертрофия е адекватен, компенсаторен отговор на ранното претоварване на обема. [18]

Метаболитни фактори. При затлъстяването има промени в разединяването на митохондриите и в енергийния метаболизъм на миокарда с превключване на мастните киселини, превръщайки се в ключов източник на енергийно снабдяване на сърцето, а не на глюкоза. Мастните киселини стават виден източник на ацетил Ко А за TCA цикъла. В резултат на промяната в съотношението на окислението на мастните киселини към окисляването на глюкозата и намаления метаболизъм на митохондриите, се увеличава консумацията на кислород за всеки произведен АТФ. [10] Повишената консумация на кислород е свързана с намалена сърдечна ефективност с евентуално намалена сърдечна функция и сърдечна недостатъчност. [10] Това преминаване на глюкозата към използването на мастни киселини се наблюдава и в сърцето на диабетиците.

Повишеното натрупване на вътремиоцелуларни триглицериди и липидни метаболити, като керамиди, е свързано с повишена апоптоза на кардиомиоцитите при плъхове на Zucker. [20] Сърцето има ограничен капацитет да съхранява триглицериди, като се има предвид увеличеното снабдяване с мастни киселини, което предразполага сърцето към токсични липидни странични продукти. [21] Липотоксичните метаболити в тежки случаи нарушават функцията на сърцето, което води предимно до разширена кардиомиопатия. [22] Остава да се определи дали намалената липолиза на миокардните триглицериди е отговорна за липотоксичната затлъстяване кардиомиопатия.

Въпреки че сърдечните последици от нарушената инсулинова резистентност не са добре разбрани, обръщането на инсулиновата резистентност с инсулинови сенсибилизатори ще увеличи усвояването на глюкозата в миокарда, ще намали използването на мастни киселини и ще намали последващата миокардна исхемия. [23], [24] Ролята на инсулиновата резистентност и T2DM за причиняване на сърдечно-съдови заболявания и потенциални механизми, които водят до сърдечна дисфункция, е прегледан. [25] Точната роля на инсулиновата резистентност и T2DM при възрастни със затлъстяване е противоречива. Най-вероятното обяснение е, че има много синергични и неблагоприятни ефекти върху сърдечната функция и метаболизма. [10]

Възпаление

В този раздел ще бъдат разгледани възпалителните промени като потенциални механизми за структурни или ендокринни ефекти върху сърцето. Възпалителните промени се дължат на секрецията на адипокини, които произхождат от висцерална мастна тъкан или мастна тъкан. Освобождаването на тези биоактивни медиатори има много ефекти, включително хомеостаза на телесно тегло и развитие на инсулинова резистентност. [26] Адаптации и промени в сърдечната функция, които се случват с натрупването на висцерално затлъстяване, могат да се появят дори при индивид без никакви съпътстващи заболявания. [10]

Адипонектинът е друг биоактивен медиатор, произведен от адипоцити, циркулира в по-високи концентрации в сравнение с по-ниски нива при затлъстели индивиди. Следователно, има независим отрицателен предиктор за адипонектин с повишено висцерално затлъстяване. Основният механизъм на адипонектин е регулирането на глюкозата чрез инхибиране на производството на чернодробна глюкоза. В скелетните мускули адипонектинът също стимулира окисляването както на глюкозата, така и на мастните киселини. Освен че е инсулинов сенсибилизатор, адипонектинът изглежда оказва противовъзпалително и антиатерогенно действие и защитава сърдечно-съдовите тъкани в условия на стрес. [30] Изглежда, че адипонектинът оказва своите благоприятни ефекти чрез инхибиране на ендотелната сигнализация чрез Camp-зависим път, модулиращ възпалителния отговор. [31]

Друг път за системно възпаление е производството на С-реактивен протеин (CRP). Пациентите със затлъстяване имат повишени нива на високочувствителен CRP, синтезиран в черния дроб, в отговор на цитокини, отделяни от мастните клетки. [32] Синтезът на CRP до голяма степен се регулира от повишени циркулиращи нива на IL-6, който също се секретира от мастната тъкан. Доказано е, че мастната тъкан е определяща за хроничното нискостепенно възпалително състояние, отразено от нивата на IL-6, TNF-∝ и CRP. [45] Увеличеното производство на тези цитокини е отговорно за развитието на ендотелна дисфункция чрез намаляване на бионаличността на азотен оксид (NO), което от своя страна води до вазоконстрикция и увеличаване на съдовото съпротивление. [46] В проучването за здравето на жените CRP е силен независим рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания. [32] Като маркер на възпалението, CRP е показан в множество проучвания за предсказване на бъдещ миокарден инфаркт, CVA и внезапна сърдечна смърт. [33]

Неврохуморално активиране

Многобройни проучвания показват, че пациентите със затлъстяване имат потенциал за активиране на симпатиковата нервна система, което в повечето случаи се дължи на ефектите от нарушено сънно дишане. [48] Повишеният симпатиков тонус може да допринесе за констатациите на концентрична LVH в резултат на ефектите от хипертонията и повишената сърдечна контрактилитет. Катехоламините могат да имат директни хипертрофични ефекти, които са независими от хемодинамичните фактори, което изглежда е от активирането на системата ренин-ангиотензия при затлъстяване. Друг механизъм за активиране на системата ренин-ангиотензин е от повишената секреция на ангиотензиноген от адипоциктите. Ангиотензин може да предизвика симпатовъзбуждане, така че да има адитивни ефекти на ренин-ангиотензин и симпатикова активация. Симпатовъзбуждането е от хемодинамичните ефекти (вазоконстрикция и хипертония) и сърдечно ремоделиране, което се случва при затлъстяване.

Подобряване на съпътстващите заболявания със загуба на тегло

Много проучвания показват ползите от загубата на тегло при хипертония, T2DM, хиперлипидемия и сънна апнея. [34] Бариатричната хирургия е свързана с дългосрочно подобряване на тези съпътстващи заболявания в резултат на постигане на трайна загуба на тегло в сравнение с нехирургични подходи, обикновено изпълнени с възстановяване на теглото. Ако ползите се запазят в резултат на продължителна, трайна загуба на тегло, това се превръща в ползи за сърдечната структура и функция. [35]