Fyziologické a patologické změny citlivosti baroreflexu u člověka

MUDr. Eva Závodná, Ph.D.

Doctoral thesis

Physiological and pathophysiological changes of baroreflex sensitivity in man

Abstract:

Hlavním cílem práce bylo přispět k objasnění některých vztahů krátkodobé regulace krevního tlaku u dětí, dospívajících a mladých dospělých osob během fyziologických (klid a fyzická zátěž) a patologických stavů (hypertenze). a) Vývoj a limity normálních hodnot citlivosti baroreflexu Dlouhou dobu se práce studující baroreflexní citlivost omezovaly na dospělé osoby. Bylo sice publikováno několik prací věnující se citlivosti baroreflexu u malého počtu dětí a adolescentů, ale stále chybí systematická studie na větším počtu osob, která by objasnila vývoj citlivosti baroreflexu ve věku 11-20 let. U dospělých osob byly determinovány hranice normálních hodnot BRS; hodnoty nižší než 3 ms/mmHg jsou spojovány s vyšším rizikem náhlé srdeční smrti po infarktu myokardu. Cílem naší práce je stanovení limitů normálních hodnot pro děti a adolescenty ve věku 11-20 let. b) Citlivost baroreflexu u dětí, dospívajících a mladých dospělých s esenciální hypertenzí a syndromem bílého pláště Dětství a dospívání je životní periodou, kdy životní styl může negativně ovlivnit krevní tlak na dlouhou dobu. Prozatím není plně objasněno, který z faktorů započíná patologický nárůst krevního tlaku. Z těchto důvodů jsme provedli studii vztahů mezi krevním tlakem, obezitou a citlivostí baroreflexu u dětí a dospívajících. c) Změny variability srdečních intervalů a variability krevního tlaku během lehké zátěže Studie zabývající se zátěží a baroreflexem obvykle sledují vliv dlouhodobé opakované zátěže na BRS. Jen málo prací věnuje pozornost změnám krátkodobé regulace krevního tlaku v průběhu zátěže, přičemž jsou obvykle sledovány reakce na vyšší intenzitu zátěže, které jsou u všech osob uniformní. Cílem této práce bylo proto analyzovat vztah mezi baroreflexní citlivostí, variabilitou krevního tlaku a variabilitou srdečních intervalů během mírné zátěže a studovat individuální reakce na fyzickou zátěž. ZÁVĚR: a)Vývoj citlivosti baroreflexu během dětství a dospívání V této práci jsme stanovili citlivosti baroreflexu pomocí dvou indexů, BRS v ms/mmHg a BRSf v mHz/mmHg, v jednotlivých věkových skupinách v rozmezí 11-20 let. BRS koreluje pozitivně s průměrným srdečním intervalem, zatímco BRSf je na srdečním intervau nezávislé. Index BRS se nelišil v jednotlivých věkových kategoriích, zatímco BRSf s věkem klesal. Protože srdeční intervaly s věkem rostou, standardizovali jsme BRS na SI multiregresní analýzou. Takto standardizovaný BRS s věkem také klesal. Tak jsme prokázali na věku závislý pokles citlivosti srdeční větve baroreflexu. Významným zjištěním je přítomnost baroreflexní citlivost menší než 5 ms/mmHg u asi 10% zdravých dětí a adolescentů. b)Citlivost baroreflexu u dětí, dospívajících a mladých dospělých s esenciální hypertenzí a syndromem bílého pláště U dětí a adolescentů s esenciální hypertenzí jsme našli sníženou citlivost baroreflexu a nadváhu. V souboru dětí a adolescentů s opakovaně naměřeným zvýšeným krevním tlakem v ambulanci pediatra se vyskytl syndrom bílého pláště přibližně u poloviny subjektů, což je mnohem častější než u dospělých osob. Vzhledem k tomu, že mají tyto děti a adolescenti sníženou citlivost baroreflexu, mohou ve stresových situacích reagovat zvýšením krevního tlaku mnohem snadněji než adolescenti s vyšší BRS. Protože mají nadváhu, hyperreaktivita krevního tlaku a pokles parasympatické aktivity u adolescentů se syndromem bílého pláště se jeví jako předstupeň vývoje esenciální hypertenze u obézních osob. Zdá se, že zvýšená prevalence obezity u dětí může být faktorem posunujícím výskyt esenciální hypertenze do mladších věkových skupin. c) Změny variability srdečních

Abstract:

intervalů a variability krevního tlaku během lehké zátěže Během mírné zátěže se u většiny pokusných osob snížila citlivost baroreflexu, zvýšil systolický krevní tlak a srdeční frekvence. S vyšší citlivostí baroreflexu se zvyšovala variabilita SI a snižovala variabilita STK, tento vztah platil nejen pro klid, ale zůstal zachovaný i během zátěže, došlo pouze k přesunu částí osob k vyšším hodnotám variability STK a k nižším hodnotám variability SI. Reakce na mírnou zátěž je individuálně rozdílná. Nejčastěji dochází během mírné zátěže k poklesu reflexní aktivity parasympatiku a vzestupu reflexní aktivity sympatiku. Druhá skupina osob reagovala pouze poklesem reflexní aktivity parasympatiku, ale nedošlo k významnějším změnám reflexní aktivity sympatiku, třetí skupina osob reagovala pouze zvýšením reflexní aktivity sympatiku bez výraznějších změn reflexní aktivity parasympatiku.

Abstract:

The baroreflex is an important, short-term mechanism for blood pressure regulation. Its task is to buffer blood pressure variation. At present, one branch of the baroreflex mechanism has been studied very intensively, the frequency response of the heart to changes in systolic blood pressure, which is called baroreflex sensitivity (BRS). Studies of BRS in healthy subjects have been mostly limited to adults. The objective of our study was to quantify the limits and development of baroreflex sensitivity of subjects at rest, between 11 and 20 years of age. It was reported that BRS is usually less than 5 ms/mmHg in hypertensive adults. Besides low BRS, another important risk factor for hypertension is obesity. The Framingham study found that the prevalence of hypertension in obese individuals was twice that of individuals of normal weight, across all ages in man and in women. Although essential hypertension is not a frequent diagnosis in childhood or during adolescents, its later development could originate at this age. The aim of this study was to study baroreflex blood pressure regulation in adolescents with the elevated blood pressure. The impact of obesity was taken into account. The arterial baroreflex maintains its sensitivity during exercise, but its resetting allows simultaneous increasing of heart rate and blood pressure. In this study we have analyzed whether the interrelationship between inter-beat interval and systolic blood pressure variability and BRS is affected by exercise. Conclusions: We conclude that heart-rate baroreflex sensitivity decreases with age between 11 and 20 years, and that the BRSf index better reflects this decrease than does BRS. Low values of BRS, which are characteristic of elderly patients with hypertension, are also present in some healthy adolescents. The mild increase of BMI was associated with white-coat effect and a BRS and BRSf decrease. The greater increase of BMI was associated with hypertension and a deeper BRS and BRSf decrease. This greater decrease of BRS and BRSf in hypertensives was linked with the increased SBP variability. A causal interrelationship between the 0.1 Hz variability of SBP and IBI and BRS was shown. During exercise, the increasing primary variability in SBP due to sympathetic activation was present, but it did not change the relationship between variability in IBI and BRS. The diverse responses to the same level exercise indicate different level activation of both parts of autonomous nervous system in particular subjects.

Keywords

baroreflex sensitivity, heart rate variability, blood pressure variability, white coat hypertension, essential hypertension, development, moderate exercise, individual reaction to exercise, children, adolescents

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2007

Thesis defence

• Date of defence: 27. 6. 2007
• Supervisor: prof. MUDr. Nataša Honzíková, CSc.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
General Medicine / Physiology and Pathological Physiology