McNeely JD

1 Лаборатория по сърдечно-съдови науки, Национален институт за стареене, Национални здравни институти

Windham BG

2 Клон за клинични изследвания, Национален институт за стареене, Национални здравни институти

Андерсън DE

1 Лаборатория по сърдечно-съдови науки, Национален институт за стареене, Национални здравни институти

Резюме

Високият хранителен прием на натрий е рисков фактор за хипертония, а вариабилността на сърдечната честота (HRV) е намалена при хипертония. Ефектите от диетичния прием на натрий върху HRV на нормалните хора все още не са изследвани до момента. Настоящото проучване изследва ефектите на диетите с ниско и високо съдържание на натрий върху кръвното налягане, сърдечната честота и HRV при 36 здрави жени с нормална артериална активност на възраст 40–70. Всеки беше поставен на диета с ниско съдържание на натрий в продължение на шест дни, последвана от диета с високо съдържание на натрий в продължение на шест дни. Диетата с високо съдържание на сол повишава средното систолично кръвно налягане, намалява сърдечната честота и увеличава високочестотния HRV (HF). Сърдечният вагусен тонус, изчислен на изходно ниво от сърдечния период и оценка на времевата област на дихателната синусова аритмия, е по-висок при чувствителни към сол, отколкото при нечувствителни към сол индивиди. Констатацията за повишен вагусен тонус при нормотензивни хора с висок прием на сол показва, че диетичният статус на натрий трябва да се има предвид при поведенчески проучвания на HRV.

Поведенческите взаимодействия могат да повлияят на развитието на сърдечно-съдови заболявания чрез ефекти върху автономната регулация на сърцето. Променливостта на сърдечната честота (HRV) е неинвазивен прозорец към автономния контрол на сърдечната функция и може да се анализира чрез измерване на времето и честотата (Task Force of the European Society, 1996). Методология на спектралната плътност на мощността (Kay & Marple, 1981) идентифицира периодичните компоненти на HRV и оценява тяхната честота и мощност. Честотната област включва нискочестотен компонент (LF), който отразява комбинация от симпатикови и парасимпатикови влияния, и високочестотен компонент (HF), който отразява парасимпатиковото влияние (Berntson, Cacioppo & Quigley 1993). Оценката на симпатовагалния баланс се извежда от съотношението на ниска честота към високочестотна мощност (LF/HF).

Няколко проучвания показват, че поведенческите процедури, които повишават остро кръвното налягане и сърдечната честота, също променят HRV в съответствие с намаляването на парасимпатиковата активност (Madden & Savard, 1995; Reims et al, 2005; Guasti et al, 2005). В допълнение, намаляването на СН при жени в постменопауза по време на задача за подготовка на речта е свързано с по-голяма калцификация на коронарните артерии през следващите три години (Gianaros et al, 2005).

Няколко проучвания са изследвали предизвиканите от стреса промени в HRV при чувствителни към сол (SS) и нечувствителни към сол (SI) хора с нормална хипертония. Някои (напр. Deter et al, 2001), макар и не всички (Falkner & Kushner, 1990) установяват, че психическият стрес генерира по-големи повишения на кръвното налягане и сърдечната честота при СС от субектите със СИ. Тези изследвания също така показват, че чувствителността към солта е свързана с по-голяма тревожност и раздразнителност (Deter, et al., 2006) и намалена вагусна активност в отговор на психически стрес (Buchholz et al 2003). Потенциалното значение на околната среда в сърдечно-съдовия отговор на солевата чувствителност е изследвано в проучване със натоварени със сол студенти по медицина, които показват по-голямо повишаване на кръвното налягане в покой, когато диетата се прилага преди заключителни изпити, отколкото по време на празнична почивка (Haythornthwaite, Pratley & Anderson, 1992).

Към днешна дата обаче ефектите от натриевото натоварване върху HRV при нормални хора не са изследвани. Тъй като отговорът на кръвното налягане към хранителния натрий е рисков фактор за развитието на хипертония (Weinberger, 2004), идентифицирането на автономни разлики между SS и SI нормотензивите може да насочи към основно състояние, което потенцира развитието на хронична хипертония.

Настоящото проучване оценява ефектите от промените в приема на натрий в храната върху HRV при нормални хора. Изследвани са лица над 40-годишна възраст, тъй като възрастните хора имат по-голямо разпространение на солевата чувствителност (Weinberger & Fineberg, 1991). Изследвани са само жени поради различия между половете в автономната активност в покой (Evans, Ziegler и Patwardham, 2001). В настоящото проучване всеки субект е бил на диета с ниско съдържание на натрий в продължение на шест дни, последвана от диета с високо съдържание на натрий в продължение на шест дни с 24-часов амбулаторен мониторинг на кръвното налягане след всеки период на диета. HRV се определя в последния ден от всяка диета чрез индекси на честотния домен. Предполага се, че натоварването с натрий в храната ще намали сърдечната честота и ще увеличи индексите на HRV на парасимпатиковата активност в отговор на съпътстващите увеличения на вътресъдовия обем.

МЕТОДИ

Участници

Шестдесет жени на възраст 40–70 години бяха наети от околната общност чрез местни реклами. След медицински преглед 38 (63%) бяха приети и завършиха проучването. Впоследствие двама от 38 бяха изключени от анализа на данните, когато честотата на дишането показваше хипервентилаторно дишане в клиниката. Всички участници са били свободни от респираторни или сърдечно-съдови заболявания, не са пушачи и не са приемали никакви лекарства, които биха повлияли на процедурите на изследване. Тъй като са съобщени расови различия в бъбречната регулация на чувствителността на натрий и кръвно налягане към солта, проучването е ограничено до кавказците (Weinberger, 2004). Протоколът е одобрен от Институционалния съвет за преглед на изследователския институт Medstar.

Процедури

Потенциалните участници бяха прегледани за кратко за телефон за медицинска история. Квалифициращите участници бяха поканени в звеното за клинични изследвания на NIA ASTRA, където координаторът на изследването обясни целта и методите на изследването и получи информирано съгласие. Медицинският персонал извърши физически преглед, изчерпателна медицинска история, електрокардиограма (EKG) и взе проби от кръв и урина, за да гарантира, че участниците отговарят на критериите за участие в проучването.

Всеки отговарящ на условията субект участва в 12-дневен експеримент, състоящ се от шест дни на диета с ниско съдържание на натрий, последвана веднага от шест дни на диета с високо съдържание на натрий, подобно на тези в лабораториите от предишни изследвания (Sullivan, Prewitt, Ratts, Josephs и Connor 1988; Anderson et al, 1998; Coruzzi, et al, 2005). Участниците получиха ястия с ниско съдържание на натрий и ниско съдържание на калий в изолирани контейнери и снабдени с диетични дневници, за да записват приема на храна, за да увеличат спазването на диетата. По време на диетата с ниско съдържание на натрий участниците са приемали един mmol/kg натрий (60 mmol) и един mmol/kg калий (60 mmol). По време на диетата с високо съдържание на натрий, участниците са приемали четири mmol/kg натрий/ден (60 mmol) и един mmol/kg калий (60 mmol) всеки ден. Таблица 1 показва съдържанието на макроелементи и минералния състав на диетите с ниско и високо съдържание на сол. По време на диетата с високо съдържание на сол участниците поглъщат натриеви таблетки за допълване на приема на натрий (Buchholz et al 2003).

маса 1

Средни и стандартни отклонения на макронутриентния и минералния състав на диетите с ниско и високо съдържание на сол за 36 нормотензивни жени.

Ниска сол Висока сол
Килокалории (kcal)1657 ± 3441640 ± 339
Протеин (gm)73 ± 667 ± 10
Въглехидрати (gm)198 ± 43250 ± 33
Натрий (mmol)58 ± 8154 ± 12
Калий (mmol)59 ± 662 ± 5
Калций (mmol)16 ± 114 ± 1
Магнезий (mmol)10 ± 19 ± 1

На участниците беше разрешена по една кофеинова напитка на ден. Координаторът на изследването телефонира на всеки участник през шестдневния интервал, за да прегледа хранителните дневници, за да насърчи спазването на диетата. В края на всеки диетичен период всеки субект събира урина в продължение на 24 часа, която се съхранява в изолиран охладител и се връща в отделението за клинични изследвания в рамките на 24 часа за измерване на екскрецията на натрий и калий. Екскрецията на натрий и калий беше оценена, за да се гарантира, че участниците спазват диетичните режими.

Физиологични мерки

Предшестващият и след всеки шестдневен диетичен период, параметрите на дишането, кръвното налягане и сърдечната честота бяха проследявани по време на 25-минутни сеанси на почивка в седнало положение в кресло на кресло в Изследователския отдел. Моделът на дишане се наблюдава чрез LifeShirt ™ (Vivometrics, Ventura, CA), който съдържа синусоидални жици, зашити в еластична жилетка, която се разширява с всяко вдишване и осигурява дихателен обем, както и честота на дишане на базата на дишане. EKG електродите бяха залепени с лента към гърдите и корема на участника и свързани към многоканален амбулаторен микрокомпютър, който записваше и съхраняваше данни върху компактни флаш карти. Измерването на дихателния обем на LifeShirt ™ е калибрирано преди всяка сесия чрез издишване на фиксиран обем въздух в надуваема торба.

Кръвното налягане беше получено в клиниката и в продължение на 24 часа в естествена среда чрез надуваем маншет за ръка, свързан към автоматизирано осцилометрично устройство (Spacelabs, модел 90207, Редмънд, Вашингтон). Кръвното налягане се измерва пет пъти по време на всяка 25-минутна клиника. В началото и след всеки шестдневен диетичен период кръвното налягане се записва веднъж на час в продължение на 24 часа по време на амбулаторна дейност в естествената среда.

Анализ на данни

Солевата чувствителност се определя от 24-часовите измервания на кръвното налягане при диети с ниско и високо съдържание на сол. Участниците, които са показали повишаване на систоличното кръвно налягане с 5 mmHg или повече в отговор на диета с високо съдържание на сол, са класифицирани като чувствителни към солта.

HRV се определя от EKG, получен по време на 10-минутна почивка в седнало положение при всяко посещение. EKG беше изтеглен в софтуера Vivologic (Vivometrics, Ventura, CA) и визуално проверен на работен лист на Microsoft Excel ®, за да се изключат отклоненията (т.е. две стандартни отклонения от средната стойност на сесията). След това данните бяха въведени в софтуера Kubios HRV Analysis (MATLAB, версия 2 бета, Kuopio, Финландия). Преди изчисляване на мерките в честотната област беше приложен метод на интерполация на кубични сплайни. За изходно ниво и след шест дни при диети с ниско и високо съдържание на натрий, ниските (LF диапазон: 0,04–0,15 Hz) и високите (HF диапазон: 0,15–0,40 Hz) честотни компоненти са изчислени чрез параметрично авторегресивно моделиране (Oppenheim & Schafe, 1975). Естествените логаритми на LF и HF са анализирани статистически.

Създадени са общи линейни модели, използващи повтарящи се мерки, за да се определи значимостта на разликите между диетичните условия и състоянието на чувствителност към солта за кръвното налягане, сърдечната честота, LF, HF и LF/HF. Значимостта на разликите между условията в 24-часовия обем урина и екскрецията на електролити се определя чрез двустранен t-тест. Тестът на Mouchly за сферичност е извършен с всеки анализ на повтарящи се мерки, за да се покаже, че необходимите предположения не са били нарушени.

Статистиката е извършена с помощта на SSPS, версия 11 (SPSS Inc., Чикаго, Илинойс) и SAS, версия 9.1 (SAS Institute Inc., Кари, Северна Каролина).

РЕЗУЛТАТИ

Базови характеристики

И двете SS (t = 12,12; p Фигура 1 предоставя хистограма на индивидуалните промени в систолното кръвно налягане от диета с ниско до високо съдържание на сол. Диапазонът беше от -6 до +21 mmHg, като 25 от 36-те субекта показват увеличение.

сърцето