Vol. 8/2009 Nr 3(28) Endokrynologia Pediatryczna Pediatric ... · mierne odżywianie, sedatywny tryb życia i w efek-cie prowadzą do otyłości. Klinicznie manifestuje się otyłością,

Vol. 8/2009 Nr 3(28)

Endokrynologia PediatrycznaPediatric Endocrinology

9

Zespół metaboliczny (ZM), z uwagi na zbiór współdziałających czynników ryzyka pochodzenia metabolicznego, stano-wi zagrożenie rozwojem chorób sercowo-naczyniowych u dorosłych. Celem pracy była próba odpowiedzi na pytanie, czy u pacjentów młodocianych z zespołem metabolicznym (w którym współistniały dwa lub więcej czynniki ryzyka) istnie-ją różnice w zachowaniu się masy i funkcji lewej komory serca oraz wskaźnika IMT (intima media thickness). Materiał i metody. Badaną grupę stanowiło 47 pacjentów w wieku 14-19 lat z ZM. Grupę kontrolną stanowiło 39 pacjentów w po-równywalnym wieku nieobciążonych czynnikami ryzyka. Masę lewej komory serca obliczano ze wzoru: Masa LV = 1.05 [5/6(A1(L+ t) – 5/6 A2L)]. Funkcję skurczową lewej komory oceniano w oparciu o wskaźnik frakcji wyrzutowej (EF) oraz skracanie wymiaru lewej komory odsetkowe (SF%) przy użyciu aparatu ECHO Hewlett Packart SONOS 4500. Wskaźnik IMT wg P. Pignoli. Analizę statystyczną przeprowadzono w oparciu o program komputerowy Statistica. Wyniki. W gru-pie dzieci z ZM wykazano istotnie większą masę lewej komory serca (mlk) p < 0,05. Najwyższe wartości mlk (158,41 ± 32,39) zanotowano w grupie chorych z ZM, u których współistniało nadciśnienie tętnicze, otyłość i oporność na insulinę, u pacjentów tych wykazano również najwyższe wartości SF (38,44 ± 3,25) i EF (69,91 ± 4,42%, p < 0,05). Stosunek fali napływu mitralnego E/A był większy u pacjentów z ZM, a czas IVRT wyraźnie wydłużony (93,30 ± 7,04 ms), p < 0,05, podobnie jak wskaźnik IMT. Wnioski. 1. Pacjenci z ZM wykazywali wyższe wartości masy lewej komory serca oraz za-burzenie jej funkcji i wydłużenie wskaźnika IMT. 2. Młodociani z ZM oraz współistniejącymi subklinicznymi zmianami w układzie krążenia wymagają podjęcia działań prewencyjnych i terapeutycznych oraz objęcia priorytetowym programem profilaktycznym, realizującym założenia prozdrowotnego stylu życia. Endokrynol. Ped. 8/2009;3(28):9-24.

STRESZCZENIE/ABSTRACT

Masa i funkcja lewej komory serca oraz grubość warstwy środkowej i wewnętrznej tętnicy szyjnej u dzieci i młodzieży z zespołem metabolicznym

Left Ventricle Mass / Function and Intima-Media Thickness in Children and Adolescents with Metabolic Syndrome

Mirosława Urban, Włodzimierz Łuczyński, Andrzej Hryniewicz, Edyta Pietrewicz, Barbara Głowińska-Olszewska, Wojciech Szczepański

II Klinika Chorób Dzieci, Uniwersytet Medyczny w Białymstoku2nd Department of Children’s Diseases, Medical University of Bialystok, Poland

Adres do korespondencji: Mirosława Urban, II Klinika Chorób Dzieci, Uniwersytecki Dziecięcy Szpital Kliniczny, 15-272 Białystok, ul. J. Waszyngtona 17, tel/fax: +48 85 7450730, e-mail: [email protected]

Słowa kluczowe: zespół metaboliczny, dzieci, masa i funkcja lewej komory serca, wskaźnik IMTKey words: metabolic syndrome, children, left ventricle mass and function, intima media thickness

10

Praca oryginalna Endokrynol. Ped., 8/2009;3(28):9-24

11

Urban M. i inni: Masa i funkcja lewej komory serca oraz grubość warstwy środkowej i wewnętrznej tętnicy szyjnej u dzieci i młodzieży z zespołem metabolicznym

Background. Metabolic syndrome (MetS) can be additional risk factor for developing cardiovascular diseases in adulthood. The aim of the study was to assess the mass and function of left ventricle in patients with metabolic syndrome (with the presence of 2 or 3 risk factors) comparing to the healthy subjects. Material and methods. 47 patients with metabolic syndrome were enrolled into the study (aged 14-19 years). The control group consisted of 39 patients with no evidence of risk factors for cardiovascular diseases. Left ventricle (LV) mass was calculated according to the formula: LV=1.05 [5/6 (A1(L + t) - 5/6 A2L)]. The systolic function of left ventricle was assessed according to the ejection fraction (EF) and percentage of shortening fraction (SF%) with the use of echocardiograph Hewlett Packard Sonos 4500. Intima media thickness (IMT) was measured as defined by Pignoli. Results. In the group of patients with MetS we noted the significantly higher left ventricle mass (p < 0.05). The highest LV mass, shortening fraction and ejection fraction (EF) were observed in patients with MetS with coexistence of hypertension, obesity and insulin resistance. E/A, IVRT and IMT were also higher in patients with MetS as compared to controls. Conclusions. Patients with MetS showed higher left ventricle mass and disturbances in its function and higher IMT in carotid artery. The adolescents and young adults with MetS and coexistance of subclinical disturbances in cardiovascular system need urgent preventive and therapeutical interventions. Pediatr. Endocrinol. 8/2009;3(28):9-24.

Zespół metaboliczny (ZM) jest zbiorem współ-działających czynników, które odzwierciedlają nad-mierne odżywianie, sedatywny tryb życia i w efek-cie prowadzą do otyłości. Klinicznie manifestuje się otyłością, aterogenną dyslipidemią, podwyższonym ciśnieniem tętniczym, upośledzoną tolerancją glu-kozy, opornością na insulinę, stanem prozakrzepo-wym i prozapalnym oraz stłuszczeniem niealkoho-lowym wątroby. Ponieważ ZM jest zgrupowaniem różnych stanów patologicznych, a nie pojedynczą chorobą, na przestrzeni ostatnich lat cytowane były różne jego definicje, zarówno u ludzi dorosłych, jak również w odniesieniu do populacji wieku rozwo-jowego [1, 7].

Z uwagi na zwiększoną zachorowalność na ZM, nie tylko w Stanach Zjednoczonych i krajach uprze-mysłowionych, lecz również w krajach rozwija-jących się, większość badań wykazuje, że otyłość brzuszna, oporność na insulinę, hiperglikemia na czczo i nadciśnienie tętnicze (składowe ZM) de-terminują ryzyko wystąpienia przedwczesnej miaż-dżycy już u dzieci, zaś w późniejszym życiu choro-by niedokrwiennej serca, zawałów i udarów mózgu. Z drugiej strony otyłość może też bezpośrednio wpływać na układ krążenia, bowiem m.in. nadmiar tkanki tłuszczowej trzewnej powoduje wzrost obję-tości krwi krążącej i zwiększenie rzutu serca, co pro-wadzi do poszerzenia jamy lewej komory, wzrostu napięcia jej ścian i kompensacyjnego (ekscentrycz-nego) przerostu z następowymi zaburzeniami funk-cji skurczowo-rozkurczowej lewej komory serca [1, 8, 9, 10].

Obecny stan wiedzy dotyczący wpływu ZM na funkcję i masę lewej komory serca, jak również grubość warstwy wewnętrznej i środkowej tętnic szyjnych (wskaźnik IMT – intima media thickness) u dzieci jest niewystarczający. Zatem pomiary IMT

mogą być czułym wskaźnikiem stopnia zaawan-sowania procesu miażdżycowego także u dzieci i młodzieży, a wyselekcjonowanie wczesnych przedklinicznych markerów procesu miażdżycowe-go u dzieci z ZM może mieć znaczenie praktycz-ne dla podjęcia profilaktyki przeciwmiażdżycowej u zagrożonych pacjentów z ZM [11, 12, 13, 14, 15].

Cel pracy

• Próba odpowiedzi na pytanie czy w przebie-gu zespołu metabolicznego u dzieci i młodzieży do-chodzi do zaburzeń funkcji skurczowo-rozkurczo-wej lewej komory serca i zmian wielkości jej masy.

• Czy zespół metaboliczny wpływa na wzrost grubości warstwy środkowej i wewnętrznej tętnic szyjnych (IMT).

Materiał i metody

Pacjenci Do badania zakwalifikowano prospektywnie 47

pacjentów w wieku 14–19 lat z rozpoznaniem ze-społu metabolicznego (ZM) wg kryteriów IDF 2007 (otyłość centralna + dwa spełnione spośród kryte-riów: nadciśnienie tętnicze, hipertriglicerydemia, ob-niżone stężenie HDL oraz hiperglikemia na czczo / nietolerancja glukozy / cukrzyca) [2]. Pacjentów z zespołem metabolicznym podzielono na trzy grupy,biorąc pod uwagę czynniki ryzyka sercowo-naczy-niowe (otyłość, nadciśnienie tętnicze, zaburzenia li-pidowe, glukoza na czczo, insulinooporność): grupa A (n = 23) – dwa czynniki ryzyka, grupa B (n = 18) – trzy czynniki ryzyka, grupa C (n = 6) – trzy lub więcej czynników oraz wywiad rodzinny obciążo-ny czynnikami ryzyka (nadciśnienie tętnicze, oty-łość, zespół metaboliczny, cukrzyca typu 2). Grupę

10


11


kontrolną stanowili pacjenci II Kliniki Chorób Dzie-ci bez cech otyłości, zaburzeń metabolicznych, endo-krynologicznych, immunologicznych, infekcji oraz chorób przewlekłych. Każde dziecko miało oceniony wzrost, masę ciała, BMI, obwód talii i bioder, wskaź-nik talia/biodro (WHR) oraz wartości centylowe po-wyższych parametrów. Dane antropometryczne obu grup zawarto w tab. I.

U każdego chorego przeprowadzono badanie echokardiograficzne aparatem Agilent Technology SONOS 4500 z użyciem głowicy o częstotliwości w zakresie 3-8 MHz.

Masę lewej komory (LVM) obliczano ze wzoru: Masa LV = 1.05 [5/6 (A1(L+ t)) – 5/6 A2L], gdzie:

• pole powierzchni lewej komory, łącznie z epi-cardium w przekroju poprzecznym na poziomie mięśni brodawkowatych (A1);

• pole powierzchni jamy lewej komory w prze-kroju poprzecznym na poziomie mięśni brodawko-watych, z wyłączeniem mięśnia sercowego (A2) oraz

• długość wewnętrzną lewej komory od pier-ścienia zastawki mitralnej do koniuszka w rozkur-czu (LVLd );

• t - √A1/π - √A2/π reprezentuje grubość mięśnia sercowego.

Wskaźnik masy lewej komory (LVMI) otrzymy-wano przez znormalizowanie masy lewej komory

Tabela I. Charakterystyka antropometryczna dzieci z grupy kontrolnej i z rozpoznaniem zespołu metabolicznego; wartości wyrażone jako mediana (i 25-75 percentyl w nawiasach) Table I. Antropometric characteristics of children from control group and metabolic syndrome, vaules shown as median (25th and 75th percentile in brackets)

Grupa kontrolnaControl group

Zespół metaboliczny Metabolic syndrome

Analiza statystyczna(p)

StatisticsN 39 47

Chłopcy/Dziewczynki Boys/Girls 25/14 28/19 -

Wiek (lata)Age (years)

16(15-17)

15,5(13,25-17) 0,2469

Wzrost (cm)Height (cm)

169(163-175)

168,5(160,3-180,5) 0,8550

Wzrost (percentyle)Height (percentile)

50-75(25-90)

50-75(25-90) 0,6023

Masa ciała (kg)Weight (kg)

59(53-63)

74(64-89,5) < 0,0001

Masa ciała (percentyle)Weight (percentile)

50-75(25-75)

90-9575- > 95 < 0,0001

BMI(kg/m2)

20,2(19,1-21,8)

26,66(23,97-28,48) < 0,0001

BMI(percentyle)(percentile)

50-75(25-75)

> 95(> 95) < 0,0001

Obwód talii (cm)Waist circumference (cm)

72(66-76)

88(80,5-96,25) < 0,0001

Obwód talii (percentyle)Waist circumference (percentile)

50-75(25-75)

> 95(> 95) < 0,0001

Obwód bioder (cm)Hip circumference (cm)

92(88-97)

102,5(96-108,3) < 0,0001

Obwód bioder (percentyle)Hip circumference (percentile)

50-75(25-75)

90-95(75- > 95) < 0,0001

WHR 0,7690(0,719-0,811)

0,857(0,8315-0,8839) < 0,0001

12


13


Ryc. 1. Przekrój poprzeczny lewej komory serca na poziomie mięśni brodawkowatych – linią przerywaną obrysowano pola A1 i A2 – do obliczenia masy lewej komory sercaFig. 1. Left ventricular epicardial area at the level of the apillary muscle tips at end diastole (MetS)

Ryc. 2. L – długość wewnętrzna lewej komory serca od zastawki mitralnej do koniuszka rozkurczuFig. 2. Apical – left ventricular lenght at end diastole (MetS)

12


13


(LVM) do powierzchni ciała – BSA (ang. body sur-face area): LVMI (g/m2) = LVM/BSA oraz do wzro-stu (w metrach) do potęgi 2,7.

Funkcję skurczową lewej komory oceniano na podstawie następujących wskaźników: a) frakcji wyrzutowej lewej komory – EF =

(LVDD)3 – (LVDS)3 / (LVDD)3 x 100; b) skracanie wymiaru lewej komory odsetkowe

– %SF = (LVDD-LVDS) / LVDD x 100% Przepływy wewnątrzsercowe analizowano

w oparciu o metodę znakowania przepływu krwi kolorem (Color-Doppler), z wykorzystaniem spek-tralnej fali dopplerowskiej – fali pulsacyjnej (PW) oraz fali ciągłej (CW).

Obliczono maksymalną prędkość fali wczesne-go napełniania E (m/s), maksymalną prędkość fali późnego napełniania (fala przedsionkowa) A (m/s), stosunek maksymalnej prędkości fali wczesnego do późnego napełniania E/A, czas deceleracji fali wczesnego napełniania (tDcc) (ms). Dla wszystkich wymienionych pomiarów uśredniono kilka (3) ko-lejnych cykli. Czas relaksacji izowolumetrycznej(IVRT) mierzono umieszczając bramkę dopple-rowską CW w projekcji koniuszkowej pięcioja-mowej między drogą napływu i odpływu lewej ko-mory, uzyskując jednoczesną rejestrację przepływu

aortalnego i mitralnego. Pomiaru dokonywano od momentu zakończenia przepływu aortalnego do po-czątku przepływu mitralnego.

Badanie ultrasonografi czne tętnic szyjnych u każ-dego dziecka było poprzedzone pełnym badaniem echokardiografi cznym serca w celu wykluczenia wadserca i dużych naczyń. Badanie wykonywano w Pra-cowni Echokardiografi i II Kliniki Chorób DzieciUDSK. Do badań wykorzystano aparat USG fi rmy Hitachi EUB-6500 z przetwornikiem liniowym ulta-radźwięków emitującym fale o częstotliwości 13-6 MHz. Badanie tętnic szyjnych (lewej i prawej, po trzy pomiary z każdej strony) odbywało się w po-zycji leżącej na wznak z głową lekko odchyloną do tyłu i do boku w stronę przeciwną do kierunku pada-nia ultradźwięków (najlepsza wizualizacja badanego naczynia). Badania ograniczano jedynie do dalszej ściany naczynia na odcinku poza opuszką aorty (lep-sza wizualizacja badanego miejsca).

Uzyskany obraz tętnicy szyjnej przedstawia się jako układ równoległych linii przedzielonych ciem-ną przestrzenią (światło naczynia). Wskaźnik IMT to odległość wyrażona w milimetrach pomiędzy pierwszą jasną warstwą od strony światła naczynia (intima) a granicą pomiędzy drugą jasną warstwą (adventitia) i ciemną warstwą środkowa (media).

Ryc. 3. Funkcja skurczowa lewej komory Fig. 3. Left ventricular systolic function

14


15


Badania dodatkowe W obu grupach pacjentów wykonywano nastę-

pujące badania laboratoryjne: doustny test tolerancjiglukozy z oznaczeniem stężenia glukozy i insuli-ny na czczo i dwie godziny po obciążeniu, wyli-czano wskaźnik HOMA, oceniano gospodarkę li-pidową (cholesterol całkowity, triglicerydy, HDL, LDL), kwas moczowy, mocznik, kreatyninę, ami-notransferazy, TSH oraz dobowy profi l kortyzolu. W celu oceny wartości ciśnienia tętniczego wyko-nywano 24-godzinne monitorowanie (ABPM). Naj-ważniejsze parametry odnotowywane w tym bada-niu to: średnie ciśnienie skurczowe i rozkurczowe (całkowite, w dzień, w nocy) oraz odsetki obserwo-wanych pomiarów powyżej 95 centyla (skurczowe, rozkurczowe, w dzień i w nocy). Wyniki badań do-datkowych obu grup badanej i odniesienia przedsta-wiono w tab. II.

Analiza statystyczna

Uzyskane wyniki wprowadzono do bazy danych w programie Microsoft Access for Windows 2007, następnie, po uporządkowaniu, przeniesiono do pro-gramów Statistica 8.0 i GraphPad 5.0, gdzie doko-nano analizy statystycznej. Celem określenia róż-nic pomiędzy badanymi grupami a grupą kontrolnąw przypadku zmiennych spełniających warunki rozkładu normalnego zastosowano test t-Studen-ta. Natomiast dla zmiennych niespełniających wa-runków rozkładu normalnego do porównania uzy-skanych wyników w grupach badanych i w grupie kontrolnej stosowano test U Manna-Whitneya. Za istotne statystycznie uznano różnice, dla których p < 0,05.

Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Ko-misji do Spraw Etyki i Nadzoru nad Badaniami na

Ryc. 4. Ocena wskaźnika IMT tętnicy szyjnej wspólnejFig. 4. IMT – carotid artery

14


15



Zespół metabolicznyMetabolic syndrome P

glikemia na czczofasting glycemia(mmol/l)

4,44(4,05-4,77)

4,83(4,58-5,33) 0,001

glikemia 2h2h glycemia(mmol/l)

5,77(4,83-6,53)

6,11(5,50-7,05) 0,0591

insulinemia na czczofasting insulinemia(pmol/l)

57(32,7-73,2)

81,6(38,4-102,9) 0,0448

insulinemia po posiłkupostprandial insulinemia(pmol/l)

230,4(140,7-338,4)

369,6(183,9-642) 0,0244

HOMA 1,730(1,075-2,495)

3,150(1,450-4,350) 0,0251

cholesterol całk.total cholesterol(mmol/l)

4,02(3,46-4,49)

4,26(3,89-5,03) 0,0205

triglicerydytriglycerides(mmol/l)

0,90(0,68-0,89)

1,35(0,89-1,78) 0,0170

LDL(mmol/l)

2,17(1,78-2,63)

2,33(2,17-3,38) 0,0433

HDL(mmol/l)

1,26(1,11-1,57)

1,23(0,97-1,34) 0,0380

kw. moczowyuric acid(mg/dl)

5,41(4,62-5,99)

5,65(4,79-6,54) 0,1394

mocznikurea(mg/dl)

25,5(22-30)

27(22,5-32) 0,1923

kreatyninacreatynine(mg/dl)

0,7(0,62-0,81)

0,72(0,58-0,76) 0,7720

GOT(IU)

23(17,5-26,5)

20(15,25-31,75) 0,555

GP(IU)

22(20-25,5)

26,5(19-32) 0,0921

TSH(mj.m/l)

2,115(1,52-2,545)

2,04(1,745-2,700) 0,5925

kortyzol ranocortisol morning(nmol/l)

424(325,5-477)

431(305,5-518) 0,7516

kortyzol noccortisol night(nmol/l)

90(52-106,5)

103(46-190.5) < 0,3489

Tabela II. Charakterystyka kliniczna dzieci z grup: kontrolnej i z rozpoznaniem zespołu metabolicznego; wartości wyrażone jako mediana (i 25-75 percentyl w nawiasach) Table II. Clinical characteristics of children from control group and children with metabolic syndrome, values shown as median (and 25th-75th percentile in brackets)

16


17



Zespół metabolicznyMetabolic syndrome P

ABPM średnie skurczoweABPM mean systolic(mmHg)

115(110-120)

126(118,3-130,8) < 0,0001

ABPM średnie rozkurczoweABPM mean diastolic (mmHg)

66(62,75-68,25)

72,5(69,25-76) < 0,0001

ABPM dzień skurczoweABPM day systolic (mmHg)

119(112,8-124,3)

129(122,3-135) < 0,0001

ABPM dzień skurczoweABPM day systolic(%)

6(2-14)

38(20-65,5) < 0,0001

ABPM dzień rozkurczoweABPM day diastolic(mmHg)

67(63-71,25)

75(72,25-79,75) < 0,0001

ABPM dzień rozkurczoweABPM day diastolic(%)

2,5(0-5,25)

26(12-42) < 0,0001

ABPM noc skurczoweABPM night systolic(mmHg)

105(99,5-110,3)

113(108-118) < 0,0001

ABPM noc skurczoweABPM night systolic(%)

0(0-12)

37(18-60) < 0,0001

ABPM noc rozkurczoweABPM night diastolic(mmHg)

56(55-60,25)

64(56,5-68) < 0,0001

ABPM noc rozkurczoweABPM night diastolic(%)

0(0-11,25)

33(13-57) < 0,0001

Ludziach i Zwierzętach przy Uniwersytecie Me-dycznym w Białymstoku (R-I-002/123/2009). Ro-dziców oraz dzieci poinformowano o charakterze przeprowadzonych badań. Rodzice wyrazili pisem-ną zgodę na przeprowadzenie badań, natomiast pa-cjenci wyrazili ustną, a niektórzy (po 18 r.ż.) i pi-semną zgodę przed badaniem.

Wyniki

Dane antropometryczneGrupy badana i odniesienia nie różniły się w za-

kresie rozkładu płci, wieku oraz wzrostu. Pacjen-tów z rozpoznaniem ZM charakteryzowały: istotnie statystycznie wyższa masa ciała (zarówno wartości bezwzględne, jak i przedziały centylowe), wskaź-nik BMI, obwód talii i bioder oraz wskaźnik WHR. Wartości uzyskanych danych oraz analizę staty-styczną przedstawiono w tab. I i II.

Wyniki badań dodatkowych

Nie zanotowano różnic w stężeniach kwasu mo-czowego, mocznika, kreatyniny, aktywności amino-transferaz oraz TSH, a także profilu dobowego kor-tyzolu w surowicy pomiędzy ocenianymi grupamidzieci. Obserwowano natomiast wyższe stężenie: cholesterolu całkowitego, LDL i triglicerydów, wyż-szą glikemię na czczo, wskaźnik HOMA oraz in-sulinemię przed i po doustnym obciążeniu glukozą w grupie dzieci z rozpoznaniem zespołu metabo-licznego w porównaniu z dziećmi zdrowymi (róż-nice istotne statystycznie). Zanotowano również niższe stężenie HDL w surowicy dzieci z ZM w sto-sunku do grupy odniesienia. Wartości ciśnienia tęt-niczego uzyskane za pomocą 24-godzinnego mo-nitorowania były znamiennie wyższe w grupie pacjentów z zespołem metabolicznym w porównaniu z wartościami odnotowanymi w grupie kontrolnej.

16


17


Wyniki te dotyczyły zarówno ciśnienia tętnicze-go skurczowego, jak i rozkurczowego, w dzień, jak i w nocy, mierzone jako średnie wartości oraz od-setki pomiarów powyżej 95 centyla. Podsumowa-nie danych badań laboratoryjnych oraz ABPM za-warto w tab. II.

Masa lewej komoryŚrednia masa lewej komory serca u wszyst-

kich chorych z zespołem metabolicznym wyniosła średnio 166,66 ± 31,3 g i była znamiennie wyższa w porównaniu z grupą kontrolną: 143,56 ± 27,08 g (p < 0,05). Najwyższą masę lewej komory serca (175,52 g ± 31,50) odnotowano w grupie C z trzema lub więcej czynnikami ryzyka i obciążonej wywia-dem rodzinnym (matka/ojciec – nadciśnienie tętni-cze i/lub otyłość i zaburzenie gospodarki lipidowej). W grupie tej wykazano znamienność statystyczną w odniesieniu do grupy kontrolnej (p < 0,05) .

Indeks masy lewej komory (LVM indekso-wana do BSA) wynosił średnio 89,29 ± 15,17 g/m2 powierzchni ciała i był najwyższy w grupie C – 92,04 ± 17,02. Średni indeks masy lewej komory, uwzględniając alometryczną zależność od wzrostu m2.7 (LVM/H2.7), wynosił dla grup A, B, C średnio 37,59 ± 6,42 g/m2.7. Najwyższą wartość wskaźnika odnotowano w grupie C – 40,43 ± 5,22 g/m27 i była to różnica statystycznie istotna w stosunku do gru-py kontrolnej. Analiza wariancji nie wykazała róż-nic pomiędzy grupami A, B, C (tabl. III., ryc. 5).

Funkcja lewej komory sercaFrakcja skurczowa lewej komory serca SF

u wszystkich pacjentów z zespołem metabolicznym wyniosła średnio 36,94 ± 3,69% i nie różniła się istotnie w porównaniu z grupą kontrolną. Najwyż-sze jednak wartości SF (38,40 ± 3,20) odnotowano w grupie pacjentów z trzema lub więcej czynnikami ryzyka, u których wywiad rodzinny był obciążony ryzykiem nadciśnienia tętniczego, cukrzycy typu 2 lub/i otyłości. (tab. III)

Frakcja wyrzutowa lewej komory EF% wyka-zywała różnice istotne statystycznie w porówna-niu z pacjentami zdrowymi tylko w grupie B i C (p < 0,001).

Średnia wysokość fali E w badanych grupach była zbliżona, przy czym najwyższe wartości stwierdzono w grupie C (0,84 ± 0,13 m/s). Różnice te były istotne statystycznie w porównaniu z grupą kontrolną (p < 0,001).

Stosunek fal napływu mitralnego E/A (maksymal-na prędkość napływu w fazie wczesnego napełniania

– E, maksymalna prędkość napływu w fazie przed-sionkowej – A) różnił się istotnie w badanych gru-pach w odniesieniu do grupy kontrolnej (p < 0,001). Najwyższe wartości E/A stwierdzano w grupie C.

Czas deceleracji fali E (TD ms) wynosił średnio 215,37 ± 33,22 w badanych grupach, był istotnie wyższy w grupie C (226,82 ± 33,22). Różnice były istotne statystycznie w porównaniu z grupą kontro-lną (p < 0,001) (tabl. III, ryc. 7).

Czas relaksacji izowolumetrycznej (IVRT) wy-nosił od 88,31 ms (grupa A) do 93,30 ms (Grupa C) i istotnie różnił się od grupy kontrolnej. Najwyższe wartości IVRT zanotowano w grupie C, analiza wa-riancji pomiędzy grupami A, B, C nie wykazała róż-nic statystycznie istotnych (tabl. III, ryc. 5, 8).

Ocena wskaźnika IMT (intima media thickness)Wartości wskaźnika IMT tętnic szyjnych u pacjen-

tów z zespołem metabolicznym wynosiły: w lewejtętnicy szyjnej średnio 0,46 mm ± 0,05 (maximum 0,60 mm, minimum 0,38 mm), w prawej tętnicy szyjnej średnio 0,45 ± 0,05 (maximum 0,59 mm, minimum 0,35 mm). W grupie dzieci zdrowych w lewej tętnicy szyjnej średnio 0,40 mm ± 0,02 (maximum 0,45 mm, minimum 0,35 mm), w prawej tętnicy szyjnej średnio 0,40 ± 0,02 (maximum 0,45 mm, minimum 0,35 mm). Średnie wartości wskaź-nika IMT (lewa + prawa tętnica szyjna) w całej gru-pie badanej z zespołem metabolicznym były staty-stycznie wyższe w porównaniu z grupą kontrolną (p = 0,004). Analiza porównawcza wskaźnika IMT w grupach A, B i C nie wykazywała istotności sta-tystycznej. Grupa A – 0,45 ± 0,04, Grupa B – 0,46 ± 0,04, Grupa C – 0,46 ± 0,06 (ryc. 5).

Omówienie

Badania oceniające zarówno masę, jak i czyn-ność skurczowo-rozkurczową lewej komory dowio-dły, iż po kilku latach trwania ZM (szczególnie u pa-cjentów z czynnikami ryzyka w rodzinie) dochodzi do zaburzeń w układzie sercowo-naczyniowym [10, 16, 17]. Głównymi objawami w początkowej fazierozwoju tych zaburzeń, są subkliniczne sympto-my pod postacią wzrostu masy, dysfunkcji rozkur-czowej lub/i skurczowo-rozkurczowej lewej komo-ry serca, jak również zmiany miażdżycowe tętnicszyjnych wykrywane już w wieku rozwojowym [15, 18, 19, 20]. W badaniach własnych wykazano, że pacjentów z ZM, którzy posiadali trzy lub wię-cej czynników ryzyka w porównaniu z pacjentami

18


19


Ryc. 5. IMT, LVMI oraz IVRT z badanych grupach A, B i C i grupie kontrolnejFig. 5. IMT, LVMI and IVRT in the study, A, B, C groups and control group

Ryc. 6. Fala E wczesnego napeniania lewej komory serca. Fala A (przedsionkowa) napełniania lewej komory serca. Stosunek E/AFig. 6. Mitral infl ow velocities. E wave / A wave ratio

18


19


ParametryParametres

Grupa AGroup A

Grupa BGroup B

Grupa CGroup C

Grupa KontrolnaControl Group

Fala/Wave E

(m/s)0,81 ± 0,03 0,82 ± 0,02 0,84 ± 0,13 0,79 ± 0,03

Fala/Wave A

(m/s)0,48 ± 0,78 0,45 ± 0,40 0,49 ± 0,80 0,60 ± 0,09

E/A 1,69 ± 0,25 a 1,75 ± 0,5 a 1,81 ± 0,5 a 1,32 ± 0,49SF (%) 36,6 ± 4,00 37,2 ± 4,14 38,40 ± 3,20 35,99 ± 2,91EF (%) 66,21 ± 5,55 69,41 ± 4,58 a 69,91 ± 4,42 a 65,52 ± 3,63

TD (ms) 204,40 ± 32,82 214,88 ± 35,38 c 226,82 ± 33,22 c 198,82 ± 112,32IVRT (ms) 88,31 ± 7,21 b 90,31 ± 8,21 b 93,30 ± 7,22 b 66,25 ± 10,09

LVM (g)d

154,22 ± 37,66d

170,22 ± 31,22d

175,52 ± 31,50 143,56 ± 27,08

LVMI (g/m2) 86,80 ± 17,22 89,02 ± 16,12d

92,04 ± 17,02 83,10 ± 13,00

LVMI (g/m2.7) 35,82 ± 7,72 36,82 ± 7,20d

40,43 ± 5,22 34,15 ± 17,00

a – p < 0,001 w porównaniu z grupą kontrolną (compared to controls)b – p < 0,001 w porównaniu z grupą kontrolną (compared to controls)c – p < 0,001 w porównaniu z grupą kontrolną (compared to controls)d – p < 0,05 w porównaniu z grupą kontrolną (compared to controls)

Tabela III. Ocena funkcji skurczowo-rozkurczowej i masy lewej komory w badanych grupach (skróty w tekście)Table III. Systolic-diastolic function and mass of left ventricle in the study groups (abbreviations in the text)

Ryc. 7. Czas deceleracji (DT) zwolnienia fali E u dziecka z ZMFig. 7. Deceleration time (DT) of slowing-down wave E in patient with MetS

20


21


Ryc. 8. Czas relaksacji izowolumetrycznej (IVRT) u dziecka z ZMFig. 8. Isovolumic relaxation time (IVRT) in child with MetS

zdrowymi, charakteryzowała wyższa frakcja skur-czowa i wyrzutowa lewej komory. Średnia wyso-kość fali E wprawdzie w badanych grupach była zbliżona, jednak u pacjentów z trzema lub więcej czynnikami i wywiadem rodzinnym obciążonym czynnikami ryzyka wykazano najwyższą wysokość fali E, podobnie jak stosunku fal napływu mitralne-go E/A, który był najwyższy w grupie obarczonej otyłością, nadciśnieniem tętniczym, opornością na insulinę, hiperglikemią oraz wywiadem rodzinnym. Czas deceleracji fali E, podobnie jak powyższe pa-rametry, był znacząco wydłużony w grupie pacjen-tów, u których odnotowano najwięcej czynników ryzyka. Badania nasze częściowo korespondują z wynikami de las Fuentes i wsp., którzy u 607 pa-cjentów dorosłych wykazali zaburzenie funkcji roz-kurczowej lewej komory, pogarszającej się stopnio-wo od grupy pacjentów z małą ilością czynników ryzyka, przez zespół przedmetaboliczny do ZM. Stosunek fal napływu mitralnego E/A u badanych z ZM był, podobnie jak u naszych pacjentów, istot-nie wyższy w porównaniu z grupą kontrolną, nato-miast funkcja rozkurczowa w prezentowanej przez

autorów pracy była prawidłowa [21]. Inni autorzy, jak Sundström i wsp., stwierdzili wzrost grubości ściany lewej komory serca, która pozostawała w ko-relacji do oporności na insulinę oraz poziomu glu-kozy na czczo [22]. Badania nasze nie odnotowały takiej patologii.

Badania, których wyniki prezentuje niniejsza praca, zostały przeprowadzone u dzieci i młodzie-ży w momencie rozpoznania ZM, z różnym czasem jego trwania. Z przeprowadzonych wywiadów wy-nikało, iż u dzieci wcześniej nie stosowano leczenia niefarmakologicznego (dieta, aktywny tryb życia) i farmakologicznego (leki hipotensyjne). U więk-szości pacjentów otyłość wystąpiła średnio w 4–6 roku życia i stopniowo nasilała się, prowokując róż-ne konsekwencje metaboliczne, brak było natomiast informacji kiedy pojawiło się nadciśnienie tętnicze. U badanych pacjentów wprawdzie nie rozwinęły się, tak jak u dorosłych, głębsze powikłania narzą-dowe, ale stwierdzany wzrost masy lewej komory serca oraz zaburzenie funkcji rozkurczowej i czę-ściowo skurczowej dowodzić może, że w przebiegu ZM już w wieku rozwojowym mamy do czynienia

20


21


z niemą klinicznie dysfunkcją lewej komory serca – groźnym sygnałem przyszłych zdarzeń w układzie sercowo-naczyniowym, które mogą wystąpić wów-czas, kiedy nie podjęte będą odpowiednie działania prewencyjno-profilaktyczne. Liczne bowiem bada-nia wskazują, że wzrost masy lewej komory serca, jej przerost oraz dysfunkcja skurczowo-rozkurczo-wa i progresja do niewydolności serca zwiększa ry-zyko śmiertelności [16, 23, 24, 25, 26].

Co więcej, stwierdzane dodatkowo pogrubie-nie błony wewnętrznej i środkowej tętnic szyjnychu badanych pacjentów może dowodzić, iż procesmiażdżycowy w ZM zaczyna się prawie równole-gle. Wyniki naszych badań korespondują ze spo-strzeżeniami innych autorów, którzy u dzieci młod-szych 10–14-letnich z ZM stwierdzali wzrost wskaźnika IMT oraz obniżenie stężenia adiponek-tyny w surowicy krwi – adipokiny mającej udo-wodnione działanie przeciwmiażdżycowe [11, 15, 13, 26-34]. Retnakaran i wsp. wykazali, że ZM u dzieci prezentuje się jako zgrupowanie „nietra-dycyjnych czynników ryzyka”, a niskie stężenie adiponektyny jest jednym z nich. Autorzy sugeru-ją, że zaburzenie metabolizmu adipocytokin może być nawet jednym z wcześniejszych markerów bio-chemicznych ZM. Podobnego zdania są Pilz i wsp., którzy wykazali, ze niskie stężenie adiponektyny koreluje ze wzrostem wskaźnika IMT w ZM [34, 35]. Zachodzi pytanie, jaki może być patomecha-nizm wzrostu masy lewej komory, zaburzonej jej funkcji skurczowo-rozkurczowej, a także tworzą-cych się zmian miażdżycowych w tętnicach dużego i średniego kalibru oraz sztywności naczyń (artery stiffnes), która według Iannuzzi i wsp. jest dość cha-rakterystyczna w ZM szczególnie u dzieci bardzo otyłych [36]. Niektórzy autorzy przyczynę tego zja-wiska upatrują w oporności na insulinę, hiperglike-mii, nadciśnieniu tętniczym, dysfunkcji śródbłonka, stanie prozapalnym, prozakrzepowym, układzie re-nina–angitensyna–aldosteron (R-A-A) [8, 9, 27, 30, 34, 37, 38]. Litwin i wsp. spośród 113 dzieci z nad-ciśnieniem tętniczym pierwotnym u 20% stwier-dzili ZM i w opinii autorów dłuższy czas trwania nadciśnienia tętniczego naraża dziecko na głębsze zaburzenia metaboliczne, zwiększające prawdo-podobieństwo uszkodzenia ściany naczyniowej, zaś zmiany te są przyczynkiem do przerostu lewej komory serca i pogrubienia błony wewnętrznej i środkowej tętnic szyjnych [28]. Ostatnie badania Sundström i wsp. wskazują, że oporność na insu-linę wywiera wpływ na wielkość masy lewej ko-mory serca i grubość jej ściany. Cytowani autorzy

konkludują, iż insulina może działać jako „hormon wzrostu” dla kardiomiocytów głównie poprzez ki-nazę regulowaną przez sygnały zewnątrzkomórko-we (ERK – extracellular signal-regulated kinase) lub drogą białkowej kinazy C (PKC – protein kinase C). Następstwem tego jest wzrost masy mięśnia ser-cowego [22]. W oparciu o badania eksperymentalne stwierdzono, iż insulina pobudza syntezę kolagenu w fibroblastach sercowych. Wykazano również, że hyperglikemia może sprzyjać wzrostowi masy le-wej komory serca, głównie poprzez transformujący czynnik wzrostu β-1 i syntezę kolagenu przez fibro-blasty serca. Na tworzące się zaburzenia w układzie sercowo-naczyniowym wywiera również wpływ stan zapalny śródbłonka, stres oksydacyjny, stres reticulum endoplazmatycznego (ER – endoplasma-tic reticulum), a także supresja ekspresji adiponek-tyny [34, 35, 37, 38].

Niektórzy autorzy sugerują, że współdziałanie insuliny z układem neurohormonalnym i aktywa-cja układu współczulnego prowadzą do wzrostu angiotensynyII oraz gromadzenia się matrix ze-wnątrzkomórkowego. Proponują, aby oporność na insulinę mogła być dodana do krótkiej listy hemodynamicznych niezależnych determinan-tów geometrii lewej komory wspólnie z inny-mi neurohormonalnymi czynnikami, takimi jak komponenty układu renina-angiotensyna-aldo-steron [22].

Reasumując wyniki niniejszej pracy, można przyjąć, iż czynniki ryzyka w ZM działają synergi-stycznie przez różne mechanizmy powyżej wymie-nione i prowadzą początkowo do niemych klinicz-nie objawów dysfunkcji lewej komory serca, która progresywnie może pogłębiać się i poprzez remo-deling prowadzić do niewydolności serca. Z drugiej zaś strony pogrubienie błony wewnętrznej i środko-wej tętnic średniego i dużego kalibru – to tworzą-ce się zmiany miażdżycowe u dzieci z ZM. A zatem ZM sam w sobie może być chorobą serca wymaga-jącą „agresywnego” leczenia, nie tylko dorosłych, lecz również dzieci.

Wnioski

1. Pacjenci z ZM wykazywali wyższe wartości masy lewej komory serca oraz zaburzenie jej funk-cji skurczowo-rozkurczowej oraz pogrubienie bło-ny środkowej i wewnętrznej tętnic szyjnych.

2. U dzieci i młodzieży z ZM i z trzema lub więcej czynnikami ryzyka parametry czynności skurczowo-rozkurczowej lewej komory serca były

22


23


bardziej upośledzone, wykazując tendencję do re-modelingu lewej komory serca.

3. Młodociani z ZM oraz współistniejącymi subklinicznymi zmianami w układzie krążenia

[1] Weiss R., Dziura J., Burgert T. et al.: Obesity and the metabolic syndrome in children and adolescents. N. Engl. J. Med., 2004: 350, 2362-2374.

[2] Zimmet P., Alberti K.G., Kaufman F. et al.: The metabolic syndrome in children and adolescents – an IDF consensus report. Pediatr. Diabetes, 2007: 8, 299-306.

[3] Cruz M.L., Goran M.I.: The metabolic syndrome in children and adolescents. Curr. Diab. Rep., 2004: 4 (1), 53-62.[4] Brandão A.P., Brandão A.A., Berenson G.S., Fuster V.: Metabolic syndrome in children and adolescents. Arq. Bras. Cardiol., 2005:

85 (2), 79-81.[5] Celik T., Iyisoy A., Yuksel U.C.: Pediatric metabolic syndrome: A growing threat. Int. J. Cardiol., 2008: doi:10.1016/

j.ijcard.2008.11.143.[6] Niemirska A., Litwin M.: Definicja zespołu metabolicznego u dzieci i młodzieży. Standardy Med., 2008: 5, 117-123.[7] Urban M., Urban R., Krasowska I. et al.: Identyfikacja ekspresji liganda CD40 (CD154) na powierzchni konglomeratu płytka-mono-

cyt u dzieci z zespołem metabolicznym. Endokrynol. Diabetol. Chor. Przemiany Materii Wieku Rozw., 2008:14 (2), 71-75.[8] Redon J., Cifkova R., Narkiewicz K.: Hypertension in the metabolic syndrome: summary of the new position statement of the

European Society of Hypertension. Pol. Arch. Med. Wewn., 2009: 119 (4), 255-260.[9] Redon J., Cifkova R., Laurent S.V. et al.: Mechanisms of hypertension in the cardiometabolic syndrome. J. Hypertens., 2009: 27 (3),

441-451.[10] Turhan H., Yasar A.S., Yagmur J. et al.: The impact of metabolic syndrome on left ventricular function: evaluated by using the index

of myocardial performance. Int. J. Cardiol., 2009: 132 (3), 382-386.[11] Pacifico L., Cantisani V., Anania C. et al.: Serum uric acid and its association with metabolic syndrome and carotid atherosclerosis

in obese children. Eur. J. Endocrinol., 2009: 160 (1), 45-52.[12] Koskinen J., Kähönen M., Viikari J.S.: Conventional Cardiovascular Risk Factors and Metabolic Syndrome in Predicting Carotid

Intima-Media Thickness Progression in Young Adults. The Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Circulation, 2009: 120 (3), 229-236.

[13] Mattsson N., Rönnemaa T., Juonala M. et al.: Arterial Structure and Function in Young Adults with the Metabolic Syndrome: The Cardiovascular Risk in Young Finns Study. Eur. Heart J., 2008: 29 (6), 784-791.

[14] Reinehr T., Wunsch R., de Sousa G., Toschke A.M.: Relationship between metabolic syndrome definitions for children and adolescents and intima-media thickness. Atherosclerosis, 2008: 199 (1), 193-200.

[15] Zhu W., Huang X., He J. et al.: Arterial intima-media thickening and endothelial dysfunction in obese Chinese children. Eur. J. Pediatr., 2005: 164, 337-344.

[16] Masugata H., Senda S., Goda F.: Left ventricular diastolic dysfunction as assessed by echocardiography in metabolic syndrome. Hypertens. Res., 2006: 29 (11), 897-903.

[17] Wong C.Y., O’Moore-Sullivan T., Fang Z.Y. et al.: Myocardial and vascular dysfunction and exercise capacity in the metabolic syndrome. Am. J. Cardiol., 2005: 96, 1686-1691.

[18] Grandi A.M., Maresca A.M., Giudici E. et al.: Metabolic syndrome and morphofunctional characteristics of the left ventricle in clinically hypertensive nondiabetic subjects. Am. J. Hypertens., 2006: 19, 199-205.

[19] Aggoun Y.: Obesity, metabolic syndrome, and cardiovascular disease. Pediatr. Res., 2007: 61 (6), 653-659.[20] Maggio A.B., Aggoun Y., Marchand L.M. et al.: Associations among obesity, blood pressure, and left ventricular mass. J. Pediatr.,

2008:152 (4), 489-493.[21] de las Fuentes L., Brown A.L., Mathews S.J. et al.: Metabolic syndrome is associated with abnormal left ventricular diastolic function

independent of left ventricular mass. Eur. Heart J., 2007: 28 (5), 553-559.[22] Sundström J., Arnlöv J., Stolare K., Lind L.: Blood pressure-independent relations of left ventricular geometry to the metabolic

syndrome and insulin resistance: a population-based study. Heart, 2008: 94 (7), 874-878.[23] Yasmin S., Mallick N.H., Naveed T. et al.: Metabolic syndrome in patients with ischemic heart disease. J. Coll. Physicians Surg. Pak.,

2008: 18 (10), 605-607.[24] Persic V., Ruzic A., Miletic B. et al.: Left ventricle diastolic dysfunction in obese patients with newly diagnosed arterial hypertension.

Wien. Klin. Wochenschr., 2007: 119 (13-14), 423-427.[25] Chinali M., de Simone G., Roman M.J. et al.: Cardiac markers of pre-clinical disease in adolescents with the metabolic syndrome:

the strong heart study. J. Am. Coll. Cardiol., 2008: 52 (11), 932-8.

wymagają podjęcia działań prewencyjnych i te-rapeutycznych oraz objęcia priorytetowym pro-gramem profilaktycznym, realizującym założenia prozdrowotnego stylu życia.

PIŚMIENNICTWO/REFERENCES

22


23


[26] Brufani C., Grossi A., Fintini D. et al.: Cardiovascular Fitness, Insulin Resistance and Metabolic Syndrome in Severely Obese Prepubertal Italian Children. Horm. Res., 2008: 70 (6), 349-356.

[27] Toledo-Corral C.M., Ventura E.E., Hodis H.N. et al.: Persistence of the metabolic syndrome and its influence on carotid artery intima media thickness in overweight Latino children. Atherosclerosis, 2009: doi:10.1016/j.atherosclerosis.2009.03.013.

[28] Litwin M., Śladowska J., Antoniewicz J. et al.: Metabolic Abnormalities, Insulin Resistance and Metabolic Syndrome in Children with Primary Hypertension. A. J. H., 2007: 20 (8), 875-882.

[29] Kim H.C., Kim D.J., Huh K.B.: Association between nonalcoholic fatty liver disease and carotid intima-media thickness according to the presence of metabolic syndrome. Atherosclerosis, 2009: 204, 521-525.

[30] Timóteo A., Santos R., Lima S. et al.: Does the new International Diabetes Federation definition of metabolic syndrome improve prediction of coronary artery disease and carotid intima-media thickness? Rev. Port. Cardiol., 2009: 28 (2), 173-181.

[31] Malik S., Wong N.D.: Metabolic syndrome, cardiovascular risk and screening for subclinical atherosclerosis. Expert Rev. Cardiovasc. Ther., 2009: 7 (3), 273-280.

[32] Adolphe A., Cook L.S., Huang X.: A cross-sectional study of intima-media thickness, ethnicity, metabolic syndrome, and cardiovascular risk in 2268 study participants. Mayo Clin. Proc., 2009: 84 (3), 221-228.

[33] Sipilä K., Moilanen L., Nieminen T. et al.: Metabolic syndrome and carotid intima media thickness in the Health 2000 Survey. Atherosclerosis, 2009: 204 (1), 276-281.

[34] Pilz S., Horejsi R., Moller R., Almar G. et al.: Early atherosclrosis in obese juveniles is associated with low serum levels of adiponectin. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2005: 90, 4792-4796.

[35] Retnakaran R., Zinman B., Connelly P.A. et al.: Non traditional cardiovascular risk factors in pediatric metabolic syndrome. J. Pediatr., 2006: 148, 176-182.

[36] Iannuzzi A., Licenziati M.R., Acampora C.: Carotid artery stiffness in obese children with the metabolic syndrome. Am. J. Cardiol., 2006: 97(4), 528-531.

[37] Huang R.C., Mori T.A., Burke V. et al.: Synergy between adiposity, insulin resistance, metabolic risk factors, and inflammation in adolescents. Diabetes Care, 2009: 32 (4), 695-701.

[38] Ferreira A.P., Oliveira C.E., França N.M.: Metabolic syndrome and risk factors for cardiovascular disease in obese children: the relationship with insulin resistance (HOMA-IR). J. Pediatr. (Rio J), 2007: 83 (1), 21-26.

Documents

Vol. 8/2009 Nr 3(28) Endokrynologia Pediatryczna Pediatric ... · mierne odżywianie, sedatywny tryb życia i w efek-cie prowadzą do otyłości. Klinicznie manifestuje się otyłością,