PMC
The Concept of Salt Sensitivity of BloodPressure
Istnieją istotne dowody, że odpowiedzi ciśnienia krwi na dietetyczne spożycie soli różnią się wśród osób z nadciśnieniem, a nawet z osobami normotensyjnymi. Niektórzy ludzie mogą skutecznie wydalać wysokie spożycie soli dietetycznej bez wzrostu ciśnienia tętniczego, a inni nie mogą skutecznie wydalać bez wzrostu ciśnienia tętniczego. Osoby, które mogą efektywnie wydalać sól z organizmu nazywane są „wrażliwymi na sól”, a osoby, które nie mogą tego robić, nazywane są „niewrażliwymi na sól”. Wcześniejsze badania Straussa i wsp.29) z 1958 r. wykazały, że u ludzi poddanych stopniowemu zwiększeniu spożycia soli z 10 do 150 mmol/dobę określono dzienną zależność między spożyciem sodu w diecie a wydalaniem sodu przez nerki. W badaniu tym potrzeba było około 5 dni, aby szybkość wydalania sodu przez nerki zrównała się z szybkością spożycia sodu (tj. do momentu osiągnięcia równowagi sodowej). Wrażliwość na sól charakteryzuje się zmianą funkcji nerek, która wymaga wyższego ciśnienia tętniczego do wydalenia danej ilości sodu i wyraża się jako zmniejszenie nachylenia zależności ciśnienie-nadciśnienie tętnicze. Wykazano, że ilość zatrzymywanego sodu i wody przy takim zwiększeniu spożycia sodu prowadzi do wzrostu masy ciała30). Niestety, nie ma jednak uniwersalnej definicji wrażliwości na sól, a metoda oceny wrażliwości na sól różni się w poszczególnych badaniach. W większości badań wrażliwość na sól definiuje się jako ostrą zmianę średniego ciśnienia krwi odpowiadającą zmniejszeniu lub zwiększeniu spożycia sodu. W badaniach na zwierzętach można to łatwo określić doświadczalnie, ale takie pomiary u ludzi są bardzo trudne do wykonania w praktyce. Zazwyczaj wrażliwość na sól jest arbitralnie definiowana jako wzrost ciśnienia krwi o 10% lub większy podczas diety wysokosolnej niż podczas diety niskosolnej.
W 1962 roku Dahl5) wykazał zmienność w odpowiedzi ciśnienia krwi na obciążenie solą u normalnych szczurów. Poprzez krzyżowanie szczurów z najwyższą odpowiedzią ciśnienia krwi ze szczurami z najniższą odpowiedzią ciśnienia krwi na spożycie dużej ilości sodu, Dahl był w stanie opracować dwa szczepy szczurów: wrażliwy na sól (SS) szczep i odporny na sól (SR) szczep. Pierwszy szczep z czasem staje się nadciśnieniowy po otrzymaniu diety zawierającej 8% chlorku sodu; drugi szczep nie rozwija nadciśnienia w odpowiedzi na dietę wysokosodową5). Podobne badania na zwierzętach przeprowadzono na szympansach, naszych najbliższych krewnych pod względem genetycznym. Szympansy normalnie spożywają dietę ubogą w sól, ale kiedy ich spożycie soli wzrasta do poziomu dzisiejszego człowieka (~15 g/dzień) przez 20 miesięcy, rozwija się u nich nadciśnienie. Podobnie jak ludzie, niektóre szympansy nie rozwijają wysokiego ciśnienia krwi na diecie wysokosolnej. Wzrost ciśnienia krwi był stopniowy i nadal wzrastał po 18 miesiącach od rozpoczęcia diety wysokosolnej. Co więcej, kiedy sól została zredukowana z diety zawierającej ~15 g soli/dzień do 0,5 g soli/dzień, poziom ciśnienia krwi spadł z powrotem do pierwotnego poziomu po 6 miesiącach. Było również oczywiste, że niektóre szympansy zareagowały bardziej niż inne na te zmiany w spożyciu soli; 60% kohorty stało się nadciśnieniowcami, podczas gdy 40% pozostało odpornych na wysokie spożycie soli. Eksperymenty na szympansach silnie sugerowały, że nadciśnienie zasadnicze jest spowodowane wysokim spożyciem soli6).
W ludziach, Kawasaki i wsp. w 1978 roku17) jako jedni z pierwszych rozpoznali dużą zmienność odpowiedzi ciśnienia krwi na obciążenie sodem w grupie pacjentów z nadciśnieniem zasadniczym. Badali oni 19 osób z nadciśnieniem, które obserwowano po „normalnym” (109 mmol/d), „niskim” (9 mmol/d), a następnie „wysokim” (249 mmol/d) spożyciu sodu. Ciśnienie krwi spadło znacząco (p<0,05) w całej populacji z dietetycznym ograniczeniem soli i wzrosło znacząco (p<0,05) z powrotem do poziomu wyjściowego po fazie wysokiej soli. Kiedy porównano indywidualne odpowiedzi ciśnienia krwi na okresy niskiej i wysokiej soli, wszystkie, z wyjątkiem jednego, wykazały wzrost. Następnie badacze arbitralnie podzielili populację na dwie grupy, określając jedną jako wrażliwą na sól (n=9), tych, którzy wykazali co najmniej 10% wzrost średniego ciśnienia tętniczego, gdy porównano okresy niskiego i wysokiego spożycia soli, a drugą jako niewrażliwą na sól (n=10), tych, którzy mieli mniejszy wzrost ciśnienia krwi przy obciążeniu solą. Na podstawie tej odpowiedzi pacjenci z nadciśnieniem tętniczym zostali sklasyfikowani jako wrażliwi na sól lub niewrażliwi na sól.
W następnym roku te obserwacje u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym zostały rozszerzone na populację normotensyjną przez badania u osób, które zostały poddane przyrostowemu zakresowi spożycia sodu od 10 do 1500 mmol/dobę18). Luft i wsp.18) w badaniu 16 normotensyjnych młodych mężczyzn, ciśnienie krwi mierzono po 7-dniowym okresie 10 mmol/d sodu, a następnie kolejnych 3-dniowych okresach 300, 600 lub 800, oraz 1200 lub 1500 mmol/dobę. Ciśnienie skurczowe i rozkurczowe wzrosło z 113±2/69±2mmHg (SEM) przy spożyciu sodu na poziomie 10mEq/24 hr do 131±4/85±3mmHg przy spożyciu sodu na poziomie 1500mEq/24 hr (p<0.001). Wskaźnik sercowy wzrósł konco-malnie z 2,6±0,1 do 3,6±0,3 l/min/m2 (p<0,001). Analiza regresji liniowej i kwadratowej związku UNaV z ciśnieniem tętniczym wykazała, że u czarnoskórych obciążenie sodem powodowało wyższe ciśnienie tętnicze niż u białych. Obciążenie sodem spowodowało znaczącą kaliurezę, która była większa u białych niż u czarnych. Sześciu uczestników zostało ponownie przebadanych podczas otrzymywania substytutu potasu. W porównaniu z początkowymi odpowiedziami, ciśnienie krwi było podwyższone w mniejszym stopniu (p<0,02), a większa natriureza pojawiła się na poziomie 1500 mEq/24 godz. spożycia sodu (p<0,02). Dane te sugerują, że czarni mają wewnętrzną redukcję zdolności do wydalania sodu w porównaniu z białymi.
Później Weinberger i wsp.19) oceniali u 378 normotensyjnych i 198 nadciśnieniowych ludzi za pomocą dwóch podejść. Ciśnienie krwi mierzono po dożylnym wlewie 2 L normalnej soli fizjologicznej (0,9%) oraz po deplecji sodu i objętości wywołanej dietą niskosodową i podawaniem furosemidu. Arbitralnie rozdzielili populację na dwie grupy, tych, u których średnie ciśnienie tętnicze krwi spadło o co najmniej 10 mmHg po wyczerpaniu sodu i objętości, uznano za wrażliwych na sód, a tych, u których spadek wynosił 5 mmHg lub mniej (w tym wzrost ciśnienia), uznano za opornych na sód. W drugim badaniu wykorzystano odpowiedź ciśnienia krwi na umiarkowane ograniczenie sodu w diecie u 74 normotensyjnych osób, aby zidentyfikować wrażliwość na sód i oporność na sód. W obu badaniach odpowiedzi były niejednorodne. W pierwszym badaniu znacznie więcej osób z nadciśnieniem tętniczym było wrażliwych na sód, w porównaniu z osobami z grupy normotensyjnej (p<0,001). Aktywność reninowa osocza (niska, prawidłowa lub wysoka) nie przewidywała odpowiedzi na sód. W obu grupach osoby wrażliwe na sód były istotnie starsze (p<0,001) i miały niższe wyjściowe wartości reniny niż osoby oporne na sód. Czynniki związane ze zmianą średniego ciśnienia tętniczego po sodo- i wolumetrycznej deplecji obejmowały ciśnienie wyjściowe (r=-0,54, p<0,001) i wiek (r=-0,16, p=0,002 w grupie normotensyjnej; r=-0,28, p<0,001 w grupie nadciśnieniowej). Odpowiedź na ograniczenie sodu w diecie była również skorelowana z ciśnieniem wyjściowym (r=0,61, p mniej niż 0,001) i wyjściowym wydalaniem sodu z moczem (r=0,27, p<0,01). Stosując powyższe kryteria, 51% nadciśnieniowców i 26% normotensyjnych zostało uznanych w tym badaniu za wrażliwych na sód. Przeprowadzili oni również ten protokół dwukrotnie w ciągu 12 miesięcy u dodatkowych osób i obserwowali odpowiedzi na ciśnienie krwi31). Odpowiedź ciśnienia krwi była powtarzalna u 28 osób badanych dwukrotnie (r=0,56, p<0,002). Czterech uczestników zmieniło status wrażliwości na sól, a sześciu było nieokreślonych przy ponownym badaniu. W kolejnym badaniu ci badacze wykazali również, że odpowiedź ciśnienia krwi na protokół ekspansja-koncentracja objętościowa znacząco korelowała ze zmianami ciśnienia krwi obserwowanymi w odpowiedzi na dietę niskosodową32). Jest to jedyne opublikowane badanie, w którym porównano dwie różne techniki oceny odpowiedzi ciśnienia krwi na sól u tych samych osób. Stwierdzono, że wrażliwość na sól jest powtarzalnym zjawiskiem, które jest związane ze związanym z wiekiem wzrostem ciśnienia krwi. Od tego czasu do badania wrażliwości ciśnienia tętniczego na sól u ludzi stosuje się różne protokoły, w tym badanie odpowiedzi ciśnienia tętniczego na ostry protokół, w którym pacjenci są obciążeni solą za pomocą dożylnego wlewu soli i pozbawieni soli przez podanie furosemidu33,34).
W badaniu GenSalt35) uczestnicy otrzymali dietę niskosodową (3 g soli lub 51,3 mmol sodu na dobę) przez 7 dni, a następnie dietę wysokosodową (18 g soli lub 307,8 mmol sodu na dobę) przez 7 dni, z BP mierzonym trzykrotnie podczas ostatnich 3 dni każdej fazy interwencji. Zmierzono również odpowiedź ciśnienia tętniczego na przewlekłe interwencje dietetyczne o niskiej i wysokiej zawartości sodu, trwające zwykle 5-14 dni. Ogólnym celem tego badania jest identyfikacja genów podatności, które wpływają na indywidualną odpowiedź BP na spożycie sodu i potasu w populacji ludzkiej. Odpowiedź ciśnienia tętniczego na spożycie sodu różni się u poszczególnych osób – zjawisko to określa się jako wrażliwość na sól – a heterogeniczność tego efektu jest daleka od całkowitego zrozumienia17,33). Poprzednie prospektywne badania kohortowe wskazały również, że wrażliwość na sól jest silnym predyktorem CVD i śmiertelności całkowitej u osób z nadciśnieniem tętniczym i normotensyjnych36,37). Grupa badawcza GenSalt badała reakcje ciśnienia tętniczego na interwencje dotyczące sodu i potasu w diecie w zależności od płci, wieku i podgrup wyjściowego ciśnienia tętniczego wśród 1906 chińskich mężczyzn i kobiet w wieku 16 lat lub starszych, którzy uczestniczyli w Genetic Epidemiology Network of Salt Sensitivity (GenSalt)38). Badanie to wykazało, że płeć żeńska, starszy wiek i podwyższone wyjściowe wartości ciśnienia tętniczego zwiększają odpowiedź BP na interwencję sodową w diecie. Ponadto, podwyższone wyjściowe wartości ciśnienia tętniczego zwiększają odpowiedź ciśnienia tętniczego na dietetyczną interwencję potasową. Dlatego dieta o niskiej zawartości sodu i wysokiej zawartości potasu powinna być szczególnie skuteczna w obniżaniu BP wśród osób z nadciśnieniem lub stanem przednadciśnieniowym, podczas gdy dieta o niskiej zawartości sodu może być bardziej skuteczna w obniżaniu BP wśród kobiet i osób starszych38). Sześć lat później Gu i wsp. w swoim badaniu GenSalt ponownie zbadali odpowiedź BP na interwencje dotyczące sodu i potasu w diecie wśród 487 uczestników39). Jest to pierwsze badanie, w którym badano długoterminową odtwarzalność wrażliwości BP na sól. Identyczny protokół interwencji dietetycznej, który obejmował 7-dniowe żywienie niskosodowe (51,3 mmol/d), 7-dniowe żywienie wysokosodowe (307,8 mmol/d) i 7-dniowe żywienie wysokosodowe z doustną suplementacją potasu (60,0 mmol/d), zastosowano zarówno w badaniu pierwotnym, jak i powtórzonym. Trzy pomiary ciśnienia tętniczego krwi uzyskano podczas każdego z 3 dni obserwacji wyjściowej oraz w dniach 5, 6 i 7 każdego okresu interwencji. Wyniki 24-godzinnego wydalania sodu i potasu z moczem wykazały doskonałą zgodność z dietą stosowaną w badaniu. Odpowiedzi ciśnienia krwi na interwencję dietetyczną w pierwotnych i powtórzonych badaniach były wysoce skorelowane. Współczynniki korelacji (95% przedział ufności) dla poziomów skurczowego ciśnienia krwi wynosiły 0,77 (0,73-0,80) na linii podstawowej, 0,79 (0,75-0,82) podczas interwencji o niskiej zawartości sodu, 0,80 (0,77-0,83) podczas interwencji o wysokiej zawartości sodu, oraz 0,82 (0,79-0,85) podczas interwencji o wysokiej zawartości sodu i suplementacji potasu (wszystkie, p<0,0001). Współczynniki korelacji dla zmian skurczowego ciśnienia krwi wynosiły 0,37 (0,29-0,44) od wartości wyjściowej do niskiego poziomu sodu, 0,37 (0,29-0,44) od niskiego do wysokiego poziomu sodu i 0,28 (0,20-0,36) od wysokiego poziomu sodu do wysokiego poziomu sodu plus suplementacja potasem (wszystkie, p<0,0001). Dane te wskazują, że reakcje ciśnienia krwi na interwencje dietetyczne w zakresie sodu i potasu mają długoterminową powtarzalność i stabilną charakterystykę w populacji ogólnej. Jednak de Leeuw i Kroon40) w swoim komentarzu redakcyjnym twierdzą, że współczynniki korelacji dla zmian ciśnienia na początku i na końcu badania były bardzo niskie. Wyniki badania początkowego mogą wyjaśnić jedynie około 20% wyników badania powtórnego.