oraalinen l-Sitrulliinilisä heikentää verenpaineen vastetta Kylmäpressoritestiin nuorilla miehillä

Abstrakti

oraalinen L-arginiini, typpioksidin esiaste, voi alentaa lepoverenpainetta (BP) parantamalla typpioksidin tuotantoa potilailla, joilla on sydän-ja verisuonitautien riskitekijöitä.1-3 terveillä henkilöillä oraalinen L-arginiini on liittynyt heikentyneeseen 4 tai ei muuttunut5 lepäävässä brachial BP: ssä. On ehdotettu, että lisääntynyt arginaasiaktiivisuus tekee kroonisesta oraalisesta l-arginiinilisästä jonkin verran tehotonta.6 kääntäen, oraalinen L-sitrulliini tarjoaa suuremman plasman l-arginiinipitoisuudet johtuen L-sitrulliinin tehokkaasta muuntamisesta L-arginiiniksi.7 viimeaikaiset tiedot ovat osoittaneet, että oraalinen L-sitrulliini hoito vähensi perifeeristä BP parantamalla aortan rentoutumista rotilla.8, 9

vaikka kohonnut brakiaalinen pulssipaine (PP) liittyy lisääntyneeseen sydän-ja verisuonitautikuolleisuuteen,10 aortan systolinen verenpaine (SBP) ja PP saattavat ennustaa sydän-ja verisuonitautiriskiä paremmin kuin brakiaalinen verenpaine.11,12 vasoaktiiviset lääkkeet voivat vaikuttaa aortan BP enemmän kuin brachial BP, 13, 14 aortan BP mittaukset on ehdotettu hoidon tavoite.11, 15

kylmäpressoritestin (CPT) aiheuttama Sympaattivälitteinen vasokonstriktio johtaa terveillä koehenkilöillä perifeerisen (brakiaalisen ja digitaalisen) verenpaineen, aortan verenpaineen ja aaltoheijastumisen akuuttiin nousuun nostamatta sydämen sykettä.16,17 CPT: tä on käytetty lifestyle3: n, 18: n ja farmakologisten interventioiden19: n tehon arvioimiseen BP: hen ja verisuonten reaktiivisuuteen. Lisäksi oraalinen L-arginiinilisä todettiin tehokkaaksi vähentämään brakiaalisen BP: n vastetta CPT: hen hyperkolesterolemiaa sairastavilla miehillä.3 siten CPT voi olla sopiva työkalu arvioida vaikutusta suun L-sitrulliini BP ja aortan hemodynamiikka. Siksi tutkimuksen tarkoituksena oli testata hypoteesi, että suun kautta annettava L-sitrulliinilisä vähentäisi brakiaalista BP: tä, aortan BP: tä ja Aallon heijastusvasteita CPT: hen.

Menetelmät

Koehenkilöt. Tutkimuspopulaatioon kuului 17 tervettä nuorta (22 ± 1 vuotta) miestä. Koehenkilöt olivat normotensiivisiä (SBP <140mmhg ja diastolinen verenpaine (DBP) <90mmHg), joilla ei ollut sydän-ja verisuonitauteja eikä metabolisia/endokriinisiä sairauksia terveyshistorian perusteella arvioituna, eivätkä he tupakoineet eivätkä käyttäneet lääkkeitä tai ravintolisiä. Tutkimuksen hyväksyi Floridan valtionyliopiston institutional review board. Kaikki tutkittavat antoivat kirjallisen suostumuksen ennen tiedonkeruuta.

tutkimuksen suunnittelu. Käytimme satunnaistettua, kaksoissokkoutettua, kaksijaksoista crossover-mallia (Kuva 1). Ensimmäisellä käynnillä koehenkilöt tutustuivat testeihin alkutarkastuksen jälkeen. Kaikki testit tehtiin aamulla, kun koehenkilöt istuivat rauhallisessa lämpötilasäädellyssä huoneessa (23°C) vähintään 3 tunnin paaston jälkeen ja välttäen kofeiinipitoisia juomia, alkoholia ja intensiivistä liikuntaa vähintään 24 tunnin ajan ennen testausta. EKG: n ja BP-instrumentoinnin jälkeen osallistujat lepäsivät vähintään 20min ennen tiedonkeruuta. Brachial BP, EKG, ja aortan hemodynaamiset toimenpiteet kerättiin ennen (lepo) ja aikana toisen minuutin CPT. CPT suoritettiin upottamalla oikea jalka nilkkaa myöten kylmään veteen (4°c) 2min aikana. Koehenkilöitä kehotettiin pitämään hengitysvauhti ja-syvyys tasaisena koko kokeen ajan, mutta hengitys ei ollut tahdikasta.

tutkimuksen suunnittelu. CPT, kylmäpuristustesti.

lähtötilanteen mittausten jälkeen koehenkilöt olivat satunnaisesti (1:1) määrätty saamaan suun kautta L-sitrulliinia (3-g annos kahdesti päivässä) tai lumelääkettä (maltodekstriini) 4 viikon ajan erotettuna 2 viikon elimistöstä poistumisjaksolla. Tämä oraalisen L-sitrulliinin määräys on osoittautunut tehokkaaksi L-arginiinin pitoisuuden lisäämisessä plasmassa.7 Lisäksi oraalinen L-arginiini tällä annoksella ja kestolla vähentää sbp1: tä levossa ja cpt3: n aikana henkilöillä, joilla on suuri sydän-ja verisuonitautien riski. L-sitrulliinia ja lumelääkettä sisältäviä kapseleita tarjosi NOW Foods (Bloomingdale, IL). CPT tehtiin samaan aikaan päivästä (8–12h) kullekin potilaalle, jotta voitiin vähentää mahdollisia vuorokausivaihteluita verenpaineessa kunkin hoidon alussa ja lopussa. Viimeinen annos L-sitrulliinia tai lumelääkettä nautittiin CPT: tä edeltävänä iltana jokaisen hoidon lopussa.

Antropometria. Korkeudeksi mitattiin stadiometrillä lähin 0,5 cm ja painoksi seca-asteikolla (Sunbeam Products, Boca Raton, FL) lähin 0,1 kg. Painoindeksiksi laskettiin kg / m2.

hemodynamiikka. Jatkuva elektrokardiogrammi ja digitaaliset BP-tallenteet saatiin kaksisuuntaisesta lyijystä, josta otettiin näytteitä tiedonhankintajärjestelmällä (Biopac, Santa Barbara, CA) ja Finometer-laitteella (TNO biolääketieteellinen Instrumentointi, Amsterdam, Alankomaat). Sykettä arvioitiin EKG: stä ja aivohalvauksen volyymista (SV) Finometristä saadusta BP-aaltomuodosta käyttämällä mallivirtausmenetelmää.20

Pulssiaaltoanalyysi. 10min istuvan levon jälkeen brachial BP kirjattiin automaattisella oskillometrisellä laitteella (HEM-705CP; Omron Healthcare, Vernon Hill, IL). Brakiaalisia SBP: tä ja DBP: tä käytettiin säteittäisten aaltomuotojen kalibrointiin, jotka saatiin 10-s-aikakaudelta hifi-tonometrillä (SPT-301b; Millar Instruments, Houston, TX). PP oli SBP: n ja DBP: n ero. Aortan verenpaineen aaltomuodot johdettiin käyttämällä yleistettyä validoitua siirtofunktiota (SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Australia).21,22 aortan BP Aalto (kuva 2) koostuu eteenpäin Aalto, aiheuttama SV ejektio, ja heijastuu aalto, joka palaa aortan perifeerinen sivustoja.Augmentaatiopaine määriteltiin toisen ja ensimmäisen systolisen huipun erona. Augmentation index (AIx)määriteltiin augmentation paine ilmaistuna prosentteina aortan PP. Heijastuneen aallon kauttakulkuaika (Tr) ilmaisee etummaisen aallon edestakaisen matkan perifeerisiin heijastuskohtiin ja takaisin aorttaan.23 AIx: ää ja Tr: ää on käytetty aallonheijastuksen ja aortan jäykkyyden merkkiaineina.24 analyysissä käytettiin kahden brakiaalisen BP: n ja korkealaatuisen (operaattori-indeksi ≥80%) aortan hemodynamiikan keskiarvoa. Laboratoriossamme aortan SBP: n ja aortan PP: n intraklassikorrelaatiokertoimet CPT: n aikana, laskettuna kahtena erillisenä päivänä, ovat 0,94 ja 0,95.

aortan pulssiaalto. Aix, augmentation index; AP, augmentation pressure; DBP, diastolinen verenpaine; P1, ensimmäinen systolinen huippu; PP, pulssipaine; SBP, systolinen verenpaine; Tr, heijastuneen aallon aikaviive.

tilastollinen analyysi. L-sitrulliinin ja lumelääkkeen vaikutuksia arvioitiin 2 × 2-analyysillä varianssista toistuvilla levon ja CPT: n mittauksilla (hoito (lumelääke vs. L-sitrulliini) × aika (lähtötilanne vs. 4 viikkoa)). Kun varianssin analysointi tuotti merkittävän hoitokohtaisen yhteisvaikutuksen, jälkivertailuissa käytettiin t-testejä. Pearsonin korrelaatiokerrointa käytettiin muuttujien muutosten välisten assosiaatioiden tutkimiseen. Arvot esitetään keskiarvoina ± s. E.M. tilastollinen merkitsevyys asetettiin arvoon p < 0, 05. Tilastolliset analyysit tehtiin käyttäen SPSS: n versiota 15.0 (SPSS, Chicago, IL).

tulokset

pituus, paino ja painoindeksi olivat vastaavasti 1, 80 ± 0, 01 m, 82, 8 ± 1, 4 kg ja 25, 7 ± 0, 5 kg/m2.

akuutti vaste CPT: hen

CPT: n aikana todettiin merkitsevää brakiaalisen SBP: n (p < 0, 01), brakiaalisen SBP: n (p < 0, 001), aortan SBP: n (p < 0, 001), aortan DBP: n (p < 0, 001), aortan PP (P < 0, 05), Aix (p < 0.01) ja SV (P < 0, 01) sekä Tr-arvon aleneminen (p < 0, 001) ennen ja jälkeen molempien hoitojen (Taulukko 1). Sydämen sykkeen nousu CPT: n aikana ei ollut tilastollisesti merkitsevää lepoarvojen perusteella.

Taulukko 1

hemodynaamiset parametrit levossa ja CPT: n aikana ennen lumelääkettä ja L-sitrulliinihoitoa ja sen jälkeen

Taulukko 1

hemodynaamiset parametrit levossa ja CPT: n aikana ennen lumelääkettä ja L-sitrulliinihoitoa ja sen jälkeen

suun kautta L-sitrulliinilisä

lähtötilanteessa 18 koehenkilöstä 17 suoritti molemmat hoidot loppuun. Yksi koehenkilö keskeytti tutkimuksen kiinnostuksen puutteen vuoksi. Kaikissa lepäävissä hemodynaamisissa parametreissa ja aaltojen heijastusindikaattoreissa ei havaittu merkittäviä muutoksia CPT: n aikana hoitojen jälkeen (Taulukko 1). Brachial SBP: llä, aortan SBP: llä ja aortan PP: llä oli merkitsevä (p < 0, 05) hoitokohtainen yhteisvaikutus, mutta ei brachial SBP: llä (Taulukko 1). CPT: n aikana L-sitrulliinia merkittävästi (p < 0.05) brakiaalisen SBP: n (-6 ± 11mmhg), aortan SBP: n (-4 ± 10mmhg) ja aortan PP: n (-3 ± 6mmhg) pieneneminen 0-4 viikosta lumelääkkeeseen verrattuna (3 ± 10mmhg), aortan SBP: n (4 ± 9mmhg) ja aortan PP: n (1 ± 5mmhg), p = NS) (kuva 3). L-sitrulliinilisän jälkeisen CPT: n aikana aortan SBP: n ja Tr: n muutosten välillä oli merkittävä ja käänteinen korrelaatio (r = – 0, 40, P < 0, 05).

muutokset a) systolisessa brakiaalisessa verenpaineessa (bsbp); B) brakiaalisessa pulssipaineessa (BPP); C) systolisessa aortan verenpaineessa (ASBP); (d) aortan pulssipaine (APP) lähtötilanteesta 4 viikkoon kylmän painetestin (CPT) aikana. * P < 0, 05 vs. lumelääke. Arvot ovat keskiarvoja ± s. e. m.

Keskustelu

tärkein havaintomme oli, että 4 viikon suun kautta annettu l-sitrulliinilisä heikensi brachial SBP: n, aortan SBP: n ja aortan PP: n lisääntymistä CPT: n aiheuttaman sympaattisen stimulaation aikana nuorilla miehillä. Aiempien tutkimusten mukaisesti CPT johti aaltoheijastuksen merkittävään lisääntymiseen, jota arvioitiin kohonneella AIx: llä ja alentuneella Tr: llä. Nämä valtimovasteet on osoitettu kylmän aiheuttaman sympaattisen stimulaation aikana cpt17: n ja koko kehon altistuksen kautta.25 sympaattinen-välitteinen vasokonstriktio indusoi heijastuneen aallon nopeamman paluun periferiasta aorttaan ja sen fuusio eteenpäin-Aallon kanssa myöhäisen systolen aikana johtaa aortan SBP: n lisääntymiseen ja siten PP: ssä ja AIx: ssä.23,26 aaltojen heijastumisen lisääntymisen lisäksi 17 SV: n samanaikainen nousu on saattanut vaikuttaa SBP-ja PP-vasteeseen tässä tutkimuksessa. Lisäksi DBP: n lisääntymisen on katsottu johtuvan pääasiassa perifeeristen valtimoiden vasokonstriktiosta,27, joka johtaa valtimoiden laajenemisen vähenemiseen.28

koska vähentynyt L-arginiinin saatavuus voi edistää korkeaa BP: tä,1-3 arvioimme L-arginiini-typpioksidin esiasteen L-sitrulliinin vaikutusta aortan hemodynamiikkaan. On osoitettu, että suurin osa suolesta imeytyneestä l-sitrulliinista muuttuu L-arginiiniksi,29,30,mikä vähentää perifeeristä BP: tä ihmisissä1 ja rats8, 9, joilla on suuri sydän-ja verisuoniriski parantuneen endoteelitoiminnan vuoksi. Kuitenkin suun kautta L-arginiini ei ole ilmeistä vaikutusta lepoon BP ja vasodilatorinen kapasiteetti nuorilla terveillä miehillä.5 sopusoinnussa tämän havainnon, L-sitrulliini lisäravinteen ei vaikuta lepää BP ja Aalto heijastus, koska normaali valtimoiden toiminta väestössämme.

tämän tutkimuksen tärkein löydös oli, että suun kautta annettu L-sitrulliinihoito heikensi brakiaalisen SBP: n, aortan SBP: n ja aortan PP: n lisääntymistä CPT: n aikana. Tässä tutkimuksessa arvioimme hoidon vaikutusta verisuonivasteisiin CPT: hen vähintään 10 tunnin viimeisen l-sitrulliiniannoksen jälkeen. Olemme osoittaneet, että muutos brachial (-5.8 mmHg) ja aortan SBP (-3.6mmHg) CPT-vasteet lähtötilanteesta 4 viikkoon olivat suuremmat l-sitrulliinilisällä kuin lumelääkkeellä. West ym.3 ilmoitti CPT-vasteen vähentyneen merkitsevästi brakiaalisessa SBP: ssä (- 3, 7 mmHg), mikä johtui sydämen tuotannon vähenemisestä. Koska L-sitrulliini ei tässä tutkimuksessa laskenut sykettä ja SV: tä, vaikutus SBP: hen johtui todennäköisesti vähentyneestä aallon heijastumisesta. Huolimatta siitä, että L-sitrulliinin jälkeen ei ollut ilmeistä vaikutusta AIx: ään ja Tr: hen, aortan SBP: n pieneneminen CPT: n aikana korreloi kääntäen (r = – 0, 40, P < 0.05) aallon heijastusajan kasvaessa, mutta ei AIx: n kanssa. Samoin aikana sympaattinen yliaktiivisuus aiheuttama ortostaattinen stressi, infuusio L-arginiini johtaa vähentynyt aortan SBP lisääntyneen aallon heijastusaika.31 koska SV: n väheneminen ei tapahdu samanaikaisesti aallon heijastusajan kasvun kanssa, AIx ei saa muuttua.31 siten hitaampi aallon heijastus perifeerisistä valtimoista aorttaan johtaa aortan SBP: n vähenemiseen.32

tässä tutkimuksessa L-sitrulliini vähensi aortan PP: tä, mutta sillä ei ollut ilmeistä vaikutusta brachial PP: n vasteeseen CPT: lle. Tämä tulos vahvistaa käsitystä, että aortan SBP: n ja PP: n väheneminen joillakin verenpainelääkkeillä aliarvioidaan tai ei havaita brachial BP: llä.23,33 tuloksemme osoittivat, että brachial ja aortan DBP eivät muuttuneet tutkimuksen lopussa, mikä viittaa siihen, että sympaattinen-välitteinen vasokonstriktio perifeeristen valtimoiden aikana cpt27 ei muutu L-sitrulliini. Koska PP vaikuttaa enemmän SBP: hen kuin DBP: hen, aortan PP: n vasteen väheneminen CPT: lle johtuu pääasiassa heikentyneestä aortan SBP: stä.

tämän tutkimuksen mahdollisia rajoituksia ovat pieni otoskoko sekä plasman L-arginiinin ja endoteelin toiminnan mittausten puuttuminen. Voi olla, että tutkimuksellamme ei ollut voimaa havaita merkittäviä muutoksia aaltojen heijastuksessa. Emme voi tarjota mekanismia tuloksiemme selittämiseen ilman L-arginiini-ja endoteelifunktiomittareita. Kuitenkin tämä tutkimus osoitti, että 6G päivittäinen annos suun kautta L—sitrulliinia vähensi aortan SBP ja PP vasteet CPT-kaksi merkittävää ennustavat sydän-ja verisuonitautien.11,12 vielä tärkeämpää, toisin kuin aiemmissa tutkimuksissa,joissa on arvioitu L-arginiinin vaikutusta brachial BP välillä 1 ja 2h viimeisen annoksen jälkeen,3, 5 L-sitrulliinin vaikutusta brachial ja aortan BP havaittiin useita tunteja viimeisen annoksen jälkeen tässä tutkimuksessa.

yhteenvetona todettiin, että 4 viikon oraalinen l-sitrulliinilisä heikensi brakiaalisen SBP: n, aortan SBP: n ja aortan PP: n vasteita CPT: hen. Lisääntynyt aortan aaltojen heijastusaika vaikuttaa vähentyneeseen aortan SBP-vasteeseen CPT: hen, mikä näin ollen edistää aortan PP: n vähenemistä.

ilmoittaminen

tekijät ilmoittivat, ettei heillä ole eturistiriitaa.

tunnustukset

tätä tutkimusta tukivat College of Human Sciences Research Award ja Bess Ward Honors Thesis Award. Olemme kiitollisia nyt Foodsille lisäravinteiden tarjoamisesta.