Left Ventricular Wall Thickness and the Presence of Asymmetric Hypertrophy in Healthy Young Army Recruits

.

Reprodukowalność

Wśród 20 wybranych rekrutów, 340 sparowanych pomiarów grubości ściany LV zostało wykonanych przez P.L., wykazując doskonałe miary odtwarzalności wewnątrzobserwacyjnej, bez stałych lub proporcjonalnych błędów i z wąskimi granicami zgodności ±0,99 mm. Dotyczyło to wszystkich poziomów komory (podstawa, jama środkowa i koniuszek; tab. 2). Ogólna wartość współczynnika korelacji wewnątrzklasowej dla tych pomiarów wynosiła 0,98. Zgodność międzyobserwacyjna była podobnie dobra, ze średnią różnicą 0,07 mm, granicami zgodności ±1,03 mm i wartością współczynnika korelacji wewnątrzklasowej 0,99 (Tabela 2).

Dane wyjściowe

Grubość ściany LV

Występowała znaczna zmienność grubości ściany w 17 segmentach mięśnia sercowego (Figura 2; Tabela 3). Grubość ściany LV stopniowo zmniejszała się przy progresji od podstawy do koniuszka (podstawa, 10,3±1,0 mm; jama środkowa, 10,2±0,9 mm; koniuszek, 7,3±1,0 mm; koniuszek 2,3±0,6 mm; P<0,001). Na poziomie podstawnym i środkowym średnia grubość ściany była większa w przegrodzie niż w ścianie bocznej (11,0±1,4 mm vs 10,1±1,3 mm; P<0,001). U stu dwudziestu pięciu rekrutów (23%) stwierdzono grubość ściany ≥13,0 mm, którą najczęściej obserwowano w przegrodzie międzykomorowej (87%). Czterdziestu sześciu (9%) miało maksymalną grubość ściany ≥14,0 mm, a u 14 rekrutów (3%) wynosiła ona ≥15,0 mm. W sumie w 4 z 17 segmentów LV 95% górna granica normy grubości ściany przekraczała 13,0 mm. 95% górna granica normy dla środkowego inferoseptu wynosiła 14,1 mm (tab. 3). Dwa procent kohorty (12 z 541 rekrutów) spełniało kryteria asymetrycznego pogrubienia ściany jeszcze przed reżimem treningu fizycznego (ryc. 3).

Response to Physical Training

Po treningu wysiłkowym częstość występowania asymetrycznego pogrubienia ściany wzrosła tak, że była obecna w 10% kohorty (31 z 309 rekrutów), najczęściej dotykając środkowej wnęki inferoseptum (74%) (Figura 3). U tych rekrutów maksymalna grubość ściany wzrosła z 12,7±1,1 mm przed treningiem do 14,1±0,9 mm po treningu (P<0,001), ale w przeciwieństwie do reszty kohorty indeksowana masa LV i objętość końcoworozkurczowa nie zmieniły się (odpowiednio P=0,71 i P=0,61; tabele 4 i 5). M/V również nie zmieniało się pod wpływem wysiłku w tej podgrupie ani w całej kohorcie. Chociaż nastąpił niewielki wzrost stosunku grubości ściany do objętości u rekrutów, którzy rozwinęli asymetryczne pogrubienie ściany, wskaźnik ten pozostał normalny we wszystkich przypadkach (<0,15 mm-m2-mL-1), sugerując odpowiedź przebudowy wywołaną ćwiczeniami (tabele 4 i 5).13 Elektrokardiogramy były dostępne tylko u 3 z 31 rekrutów, ale ponownie nie sugerowały HCM.

Nie było różnicy w charakterystyce linii podstawowej rekrutów, którzy rozwinęli i nie rozwinęli asymetrycznego pogrubienia ściany, z wyjątkiem wskaźnika masy ciała, który był marginalnie wyższy u tych pierwszych (24±3 versus 23±3 kg/m; P=0,02; Tabele 4 i 5). Tylko 3 z rekrutów z asymetrycznym pogrubieniem ściany po ćwiczeniach miało je na linii podstawowej, a u każdego z nich stopień regionalnego pogrubienia ściany wzrastał dalej po treningu.

Dyskusja

W kohorcie młodych rekrutów armii wykazaliśmy znaczące regionalne zróżnicowanie grubości ściany LV i że ponad jedna piąta naszych rekrutów miała grubość ściany równą lub przekraczającą 13,0 mm, mierzoną za pomocą CMR. Co więcej, częstość występowania asymetrycznego pogrubienia ściany wzrosła w odpowiedzi na program treningu fizycznego, sugerując, że u około jednej dziesiątej osób rozwija się to jako część fizjologicznej odpowiedzi na ćwiczenia. Obserwacje te mają ważne implikacje dla diagnostyki HCM u młodych, sprawnych mężczyzn.

Pomiary grubości ścian

Wykazaliśmy doskonałą odtwarzalność między- i wewnątrzobserwacyjną w naszych pomiarach grubości ścian dla wszystkich regionów mięśnia sercowego z granicami zgodności 1 mm.

Zgodnie z poprzednimi badaniami,14 zaobserwowano znaczącą zmienność regionalną w tych pomiarach z postępującym ścieńczeniem ściany LV przy przechodzeniu od podstawy do koniuszka i porównując ścianę boczną do przegrody. Jednakże 95% górna granica prawidłowej grubości ściany wynosiła >13,0 mm w 4 z 17 segmentów LV. Pozostaje to w ostrym kontraście do wcześniejszych badań echokardiograficznych. Rzeczywiście, nawet wśród elitarnych sportowców grubość ścian ≥13 mm opisywano jedynie u 1% do 2%.2,15,16 Prawdopodobnie odzwierciedla to większą wrażliwość CMR na regionalne zwiększenie grubości ścian niż echokardiografii, co wykazano w kilku wcześniejszych badaniach dotyczących różnych chorób serca.8,17 Jednak charakter naszej kohorty również mógł się do tego przyczynić. Biorąc pod uwagę wymagania dotyczące wejścia do armii brytyjskiej, prawdopodobnie nasza populacja miała wysoki poziom wyjściowej sprawności fizycznej, tak że wielu rekrutów prawdopodobnie miało atletyczne serce nawet przed szkoleniem, a zatem zwiększone pomiary grubości ściany. Biorąc pod uwagę ten problem, nasz normalny zakres nie powinien być uważany za reprezentatywny dla całej populacji i wymagane są dalsze badania w celu określenia takiego zakresu u osób o bardziej siedzącym trybie życia. Niemniej jednak nasze wyniki wskazują, że biorąc pod uwagę regionalne zróżnicowanie, uniwersalny punkt odcięcia prawdopodobnie nie jest odpowiedni dla wszystkich segmentów mięśnia sercowego i że pomiary grubości ściany metodą CMR o wartości 13 do 15 mm są obserwowane dość powszechnie u młodych wysportowanych mężczyzn, którzy nierzadko są poddawani badaniom przesiewowym w kierunku HCM.

Asymetryczne pogrubienie ściany

Przed treningiem asymetryczne pogrubienie ściany było obecne w 2%, ale wzrosło dramatycznie do 10% po okresie intensywnych ćwiczeń fizycznych. U tych rekrutów maksymalna grubość ściany wzrosła z 12,7 do 14,1 mm i nie była obserwowana poza przegrodą. Jednak w przeciwieństwie do reszty kohorty i poprzednich opisów remodelingu indukowanego ćwiczeniami, nie było zmian w indeksowanej masie lub objętości LV, podkreślając, że ta odpowiedź reprezentuje nietypową formę adaptacji.

Wyjaśnienie, dlaczego niektórzy rekruci rozwinęli asymetryczne pogrubienie ściany, pozostaje niejasne. Nie było innych markerów klinicznych u tych rekrutów, które wskazywałyby na rozpoznanie HCM. Żaden rekrut nie miał objawów, historii rodziny lub fizycznych oznak sugerujących kardiomiopatię, a u kilku rekrutów, u których dostępne były elektrokardiogramy, były one również w granicach normy. Co więcej, stosunek grubości ściany do objętości rozkurczowej, który jest uważany za użyteczny dyskryminator między pogrubieniem ściany spowodowanym wysiłkiem fizycznym a tym związanym ze zwiększonym obciążeniem następczym lub kardiomiopatią,13 był normalny u wszystkich naszych rekrutów. Dlatego wydaje się mało prawdopodobne, że ćwiczenia po prostu demaskowały podstawową kardiomiopatię u tych rekrutów, szczególnie biorąc pod uwagę częstotliwość, z jaką obserwowano asymetrię. Bardziej prawdopodobne jest, że u niektórych osób asymetryczne pogrubienie ściany wydaje się występować jako część normalnej fizjologicznej odpowiedzi na ćwiczenia, aczkolwiek z kluczowymi różnicami w stosunku do wcześniej zgłoszonych wzorców adaptacji. Na podstawie tych wyników zalecamy zatem ostrożność w diagnozowaniu HCM na podstawie granicznych wzrostów regionalnej grubości ścian (13-15 mm), szczególnie u młodych i sprawnych fizycznie mężczyzn.

Stosunek masy LV do objętości rozkurczowej

Jak już wcześniej donoszono, potwierdziliśmy w dużej kohorcie rekrutów wojskowych, że masa LV wzrasta wraz z wysiłkiem fizycznym; jednak nasza analiza stosunku masy LV do objętości (M/V) w tym badaniu dodaje dalszy wgląd. Co ważne, wykazaliśmy, że M/V nie zmienia się po wysiłku, co wskazuje, że wzrost masy jest równoważony przez zmiany objętości komory. Co więcej, stosunek grubości ściany do objętości pozostawał prawidłowy u wszystkich badanych, wspierając rolę tych 2 parametrów jako użytecznych dyskryminatorów między przerostem wywołanym wysiłkiem fizycznym a innymi formami przerostu.

Ograniczenia badania

Zaletą skupienia się na młodej kohorcie dorosłych jest to, że możemy zapewnić, iż warunki takie jak nadciśnienie tętnicze, choroba wieńcowa lub cukrzyca nie będą miały wpływu na nasze wyniki. Jednakże, jak wspomniano, nasza kohorta prawdopodobnie będzie miała wyższy poziom kondycji fizycznej na poziomie wyjściowym niż populacja ogólna, co czyni mało prawdopodobnym, że nasz zakres referencyjny będzie miał szersze zastosowanie. Wymagana jest zatem dalsza praca w celu ustalenia prawdziwego normalnego zakresu dla grubości ściany u obu płci, a najlepiej w całym zakresie wieku i grup etnicznych.

Dawson i wsp.18 opublikowali ostatnio pomiary grubości ściany w 20 przypadkach, w wieku od 20 do 30 lat (10 mężczyzn), które wydają się nieco niższe niż nasze (np. podstawowa przednio-boczna, 9,0±2,5 versus 10,0±1,3 mm). Ponownie może to odzwierciedlać wysokie wyjściowe poziomy sprawności fizycznej naszych rekrutów wojskowych lub po prostu niskie liczby w ich kohorcie.

Elektrokardiogramy nie były wykonywane rutynowo w naszej kohorcie, co jest ograniczeniem przy próbie różnicowania przerostu spowodowanego ćwiczeniami i tego związanego z HCM. Niemniej jednak uważamy, że biorąc pod uwagę wyniki stosunku grubości ściany do objętości oraz badania przesiewowe, które rekruci wojskowi przechodzą przed ich rekrutacją, możemy być zadowoleni, że asymetryczne pogrubienie ściany obserwowano jako część fizjologicznej odpowiedzi przebudowy na ćwiczenia, a nie manifestację kardiomiopatii.

Wniosek

W populacji młodych mężczyzn rekrutów wojskowych wykazaliśmy znaczącą regionalną zmienność grubości ściany LV i że jest to powszechne dla tego, aby przekroczyć tradycyjne normalne odcięcie 13,0 mm. Ponadto dostarczyliśmy dowodów, że asymetryczne pogrubienie ściany występuje jako wspólna odpowiedź na ćwiczenia. Obserwacje te wskazują, że u młodych wysportowanych osób badanych pod kątem HCM, diagnoza nie powinna być postawiona po prostu na podstawie granicznego wzrostu CMR regionalnej grubości ściany.

Podziękowania

Dziękujemy ochotnikom rekrutującym wojsko w Lichfield, gościnności i współpracy personelu w Army Training Regiment Lichfield, w szczególności personelowi Medycznej Stacji Odbiorczej, personelowi mesy oficerskiej i dowódcy. Dziękujemy również firmie Alliance Medical Limited, która dostarczyła mobilny skaner CMR, a w szczególności doceniamy ciężką pracę techników skanowania.

Footnotes

.