Повезаност гојазности са индикаторима аутономне дисрегулације након максималног теста оптерећења код деце и одраслих

Abstract

Индикатори неповољне аутономне контроле су под утицајем неколико физиолошких и патофизиолошких фактора. Поред осталих фактора са којима је повезана, измењена аутономна функција је у блиској вези и са прекомерним накупљањем масног ткива. Међутим, повезаност гојазности и различитих индикатора аутономне контроле је слабо истраживана. Циљ овог истраживања био је утврђивање повезаности садржаја масти и различитих индикатора аутономног нервног система након теста максималног оптерећења деце и одраслих. Узорак испитаника чинила су укупно 428 учесника подељених у три студије. У првој студији учествовало је 183 здраве деце и адолесцената (старости 15,2 ± 2 година; 131 дечака и 52 девојчице; индекс телесне масе – BMI 20,6 ± 2,6 кг/м2). У другој студији учествовало је 205 одраслих (старости 28,9 ± 11 година; 167 мушкараца и 38 жена; BMI 24,5 ± 3,3 кг/м2). У трећој студији учествовало је 42 испитаника (старости 36,55 ± 7,3 година), подељених у субузорак испитаника прекомерне тежине (N=21; BMI 30,1 ± 3,9 кг/м2; BF 35,5 ± 7,2 %) и субузорак испитаника нормалне тежине (N=21; BMI 21,7 ± 2,2 кг/м2; BF 27,6 ± 6,6 %). Целокупан узорак испитаника подвргнут је тесту максималног оптерећења при чему су се пратили различити индикатори аутономне контроле у миру, током и након теста оптерећења. Иако у прве две студије није утврђена статистички значајна повезаност процента телесне масти и срчане фреквенце у првом минуту опоравка (HRrec) (код деце и адолесцената p=0,07 и одраслих p=0,08), уочена је негативна корелација између процента масти и кардиореспираторне издржљивости (r=-0,52; p=0,00) код одраслих. Хијерарском регресионом анализом утврђено је да целокупан модел предиктора слабо објашњава HRrec и износи 15% односно 27% на узорку деце и адолесената и одраслих, редом. Парцијално, пол и године су најснажнији предиктори HRrec на узорку деце и адолесцената, док је код одраслих то максимална потерошња кисеоника. У трећој студији, утврђене су веће вредности у односу спектралне компоненте ниске (LF) и високе (HF) фреквенције (LF/HF индекс) (205 ± 226 vs. 96 ± 43) и крвног притиска у миру (p<0,05) код мушкаца и жена са прекомерном телесном тежином. Утврђен је и већи пораст дијастолног крвног притиска током извођења теста континуираног изометријског стиска шаке (p<0,01) на истом узорку испитаника. Није утврђена значајна разлика између група у нивоу серумског фибробластног фактора расте 21 (FGF21 у серуму), индикатором митохондријалне функције. Закључак: Изгледа да је садржај телесне масти слабо повезан са падом срчане фреквенце у првом минуту опоравка. Садржај адипозног ткива није значајан предиктор HRrec, ни на узорку деце и адолесцената ни на узорку одраслих. Повећана телесна тежина изгледа да изазива прекомерну активност симпатичког нервног система. Ипак, аутономна дисрегулација није повезана са митохондријалном дисфункцијом.

Indikatori nepovoljne autonomne kontrole su pod uticajem nekoliko fizioloških i patofizioloških faktora. Pored ostalih faktora sa kojima je povezana, izmenjena autonomna funkcija je u bliskoj vezi i sa prekomernim nakupljanjem masnog tkiva. Međutim, povezanost gojaznosti i različitih indikatora autonomne kontrole je slabo istraživana. Cilj ovog istraživanja bio je utvrđivanje povezanosti sadržaja masti i različitih indikatora autonomnog nervnog sistema nakon testa maksimalnog opterećenja dece i odraslih. Uzorak ispitanika činila su ukupno 428 učesnika podeljenih u tri studije. U prvoj studiji učestvovalo je 183 zdrave dece i adolescenata (starosti 15,2 ± 2 godina; 131 dečaka i 52 devojčice; indeks telesne mase – BMI 20,6 ± 2,6 kg/m2). U drugoj studiji učestvovalo je 205 odraslih (starosti 28,9 ± 11 godina; 167 muškaraca i 38 žena; BMI 24,5 ± 3,3 kg/m2). U trećoj studiji učestvovalo je 42 ispitanika (starosti 36,55 ± 7,3 godina), podeljenih u subuzorak ispitanika prekomerne težine (N=21; BMI 30,1 ± 3,9 kg/m2; BF 35,5 ± 7,2 %) i subuzorak ispitanika normalne težine (N=21; BMI 21,7 ± 2,2 kg/m2; BF 27,6 ± 6,6 %). Celokupan uzorak ispitanika podvrgnut je testu maksimalnog opterećenja pri čemu su se pratili različiti indikatori autonomne kontrole u miru, tokom i nakon testa opterećenja. Iako u prve dve studije nije utvrđena statistički značajna povezanost procenta telesne masti i srčane frekvence u prvom minutu oporavka (HRrec) (kod dece i adolescenata p=0,07 i odraslih p=0,08), uočena je negativna korelacija između procenta masti i kardiorespiratorne izdržljivosti (r=-0,52; p=0,00) kod odraslih. Hijerarskom regresionom analizom utvrđeno je da celokupan model prediktora slabo objašnjava HRrec i iznosi 15% odnosno 27% na uzorku dece i adolesenata i odraslih, redom. Parcijalno, pol i godine su najsnažniji prediktori HRrec na uzorku dece i adolescenata, dok je kod odraslih to maksimalna poterošnja kiseonika. U trećoj studiji, utvrđene su veće vrednosti u odnosu spektralne komponente niske (LF) i visoke (HF) frekvencije (LF/HF indeks) (205 ± 226 vs. 96 ± 43) i krvnog pritiska u miru (p<0,05) kod muškaca i žena sa prekomernom telesnom težinom. Utvrđen je i veći porast dijastolnog krvnog pritiska tokom izvođenja testa kontinuiranog izometrijskog stiska šake (p<0,01) na istom uzorku ispitanika. Nije utvrđena značajna razlika između grupa u nivou serumskog fibroblastnog faktora raste 21 (FGF21 u serumu), indikatorom mitohondrijalne funkcije. Zaključak: Izgleda da je sadržaj telesne masti slabo povezan sa padom srčane frekvence u prvom minutu oporavka. Sadržaj adipoznog tkiva nije značajan prediktor HRrec, ni na uzorku dece i adolescenata ni na uzorku odraslih. Povećana telesna težina izgleda da izaziva prekomernu aktivnost simpatičkog nervnog sistema. Ipak, autonomna disregulacija nije povezana sa mitohondrijalnom disfunkcijom.

Тhe indicators of autonomic control alterations, including excessive fat accumulation, are affected by several physiological and pathophysiological attributes. However, the association between autonomic control and obesity is poorly described so far. The main aim of this cross-sectional study was to determine a relationship between acumulation of body fat and autonomic control indicators obtained after progressive test to volitional fatigue in children and adults. Sample of 428 participants, divided in 3 experiments, were recruited. One hundred eighty-three apparently healthy children and adolescents (age15,2 ± 2 years; 131 boys and 52 girls; body mass index – BMI 20,6 ± 2,6 kg/m2) were recruited for the first experiment. Two hundred five adults (age 28,9± 11 years; 167 man and 38 girls; body mass index – BMI 24,5 ± 3,3 kg/m2 ) were recruited for the second study, while 42 participants (age 36,55 ± 7,3 years), divided in overweight (n=21; BMI 30,1 ± 3,9 kg/m2; BF 35,5 ± 7,2 %) and normal -weight (n=21; BMI 21,7 ± 2,2 kg/m2; BF 27,6 ± 6,6 %) groups were recruited for the third study. Each participant performed standardized progressive treadmill protocol to volitional fatigue, with various autonomic control parameters monitored before, during and after test procedure. Although there were no significant relationship between body fat and first minute post exercise heart rate (HRrec) in children/adolescents and adults (p=0,07 and p=0,08, respectively), significant relationship (r=-0,52; p=0,00) was established between body fat and cardiorespiratory fitness in adults. Hierarchical multiple regression revealed that whole model explained 15% in children/adolescents and 27% in adults of the variance in HRrec. Partialy, gender and age were strongest predictors in children/adolescents, while maximal oxygen uptake was strongest predictor in adults. Third study results revealed higher LF/HF (205 ± 226 vs. 96 ± 43) and resting blood pressure (p<0,05) values in overweight adults. Further, higher rate of diastolic pressure increment during isometric handgrip strength test was evident in overweight adults. Finally, no difference was reported in serum fibroblast growth factor 21 (FGF21) concentration between groups. Conclusion: It seems that relationship between body fat and heart rate recovery is week or nonexistant. In adittion, body fat percentage is not a good predictor of heart rate recovery in children/adolescents nor in adults. Excess body weight seem to induce increased sympathetic activity. Autonomic disregulation was not related to mitochondrial disfunction, as expected.