Hypocaloric diet and exercise training in patients with metabolic syndrome and sleep apnea

INTRODUÇÃO. Estudos anteriores demonstraram que pacientes com síndrome metabólica (SMet) e apnéia obstrutiva do sono (SAOS) apresentam hiperativação simpática e hipersensibilidade quimiorreflexa. Neste trabalho, testamos as hipóteses de que: 1) dieta hipocalórica associada à treinamento físico (D+TF) melhora a sensibilidade quimiorreflexa em pacientes com SMet e 2) Os efeitos da D+TF seriam mais pronunciados em pacientes com SMet+AOS que em pacientes sem AOS (SMet-AOS). MÉTODOS. Vinte e sete pacientes nunca tratados da SMet (ATP-III) foram alocados em: 1) SMet+AOS (n = 15, 53±2 anos) e 2) SMet-OSA (n = 12, 43±2 anos). A AOS foi caracterizada por um índice de apnéia-hipopnéia (IAH)> 15 eventos / hora (polissonografia). Atividade nervosa simpática muscular (ANSM) foi avaliada pela técnica de microneurografia e pressão arterial (PA) pelo método oscilatório. A sensibilidade quimiorreflexa periférica foi avaliada através da inalação de uma mistura gasosa contendo 10% O2 e 90% N2 com titulação de CO2; e a sensibilidade quimiorreflexa central através da inalação de 7% CO2 e 93% O2 por 3 min. A dieta hipocalórica foi de -500 kcal da taxa metabólica de repouso e o treinamento físico se estendeu por 4 meses, 3 vezes/ semana. RESULTADOS. A associação da D+TF reduziu semelhantemente peso corporal (5,5±0,7 e 6,2±0,6 kg, P = 0,44), circunferência abdominal (CA, 5,6±1,2 e 5,4±1,0 cm, P = 0,91), PA sistólica (10,9±3,2 vs 13,3±3,5 mmHg, P = 0,62) e diastólica (8,5±1,6 vs 8,3±1,4 mmHg, P = 0,95) e, similarmente, o aumento do consumo de oxigênio de pico (20±5,9 e 16±7,3%, P = 0,69) em pacientes com SMet+AOS e SMet-AOS. A D+TF, reduziu significativamente o IAH (38±6,2 vs 18±3,9 eventos / hora, P = 0,01) e aumentou a saturação mínima de O2 (81±2,3 vs 84±1,9 %, P = 0,01) em pacientes com SMet+AOS. Durante a estimulação hipóxica, D+TF reduziu significativamente os níveis de ANSM tanto em pacientes com SMet+AOS (41±1,9 versus 33±2,0 impulsos/ min, P = 0,02) como em SMet-AOS (36±3,2 versus 28±1,7 impulsos/ min, P = 0,05). Durante a estimulação hipercápnica, D+TF reduziu significativamente os níveis de ANSM em pacientes com SMet+AOS (39±2,0 versus 30±1,1 impulsos/ min, P = 0,0005), mas não em pacientes com SMet- AOS. CONCLUSÕES. Tratamento não-farmacológico como D+TF melhora o controle quimiorreflexo periférico da ANSM em pacientes com síndrome metabólica. Esta mudança autonômica é mais pronunciada em pacientes com SMet+AOS, nos quais D+TF melhora tanto o controle quimiorreflexo periférico como o central. Além disso, D+TF melhora o distúrbio do sono em pacientes com SMet+AOS. Sendo assim, estes resultados sugerem que D+TF pode reduzir o risco cardiovascular em pacientes com SMet e AOSINTRODUCTION. Previous studies have shown that patients with metabolic syndrome (MetS) and obstructive sleep apnea (OSA) have sympathetic hyperactivation and chemoreflex hypersensitivity. We tested the hypothesis that: 1) Hypocaloric diet associated with exercise training (D+ET) would improve chemoreflex sensitivity in patients with MetS and 2) The effects of D+ET would be more pronounced in patients with MetS+OSA than in patients without OSA (MetS-OSA). METHODS. Twenty three never treated MetS patients (ATP-III) were allocated into: 1) MetS+OSA (n=15, 53±2 yrs); and 2) MetS-OSA (n=12, 43±2 yrs). OSA was characterized by an apnea-hypopnea index (AHI) >15 events/hour (polysomnography). Muscle sympathetic nerve activity (MSNA) was evaluated by microneurography technique and blood pressure (BP) by oscillatory method. Peripheral chemoreflex sensitivity was evaluated by inhalation of 10%O2 and 90%N2 with CO2 titrated, and central chemoreflex by 7%CO2 and 93%O2 for 3 min. The hypocaloric diet was set at -500 kcal of the resting metabolic rate and exercise training extended over 4 months, 3 times/ week. RESULTS. D+ET similarly reduced body weight (5.5±0.7 and 6.2±0.6kg, P=0.44), waist circumference (WC, 5.6±1.2 and 5.4±1.0 cm, P=0.91), systolic BP (10.9±3.2 vs. 13.3±3.5 mmHg, P=0.62) and diastolic BP (8.5±1.6 vs. 8.3±1.4 mmHg, P=0.95), and similarly increased peak oxygen consumption (20±5.9 and 16±7.3%, P=0.69) in MetS+OSA and MetS-OSA patients. D+ET significantly reduced AHI (38±6.2 vs. 18±3.9 events/hour, P=0.01) and minimal O2 saturation (81±2.3 vs. 84±1.9%, P=0.01) in MetS+OSA patients. D+ET significantly reduced MSNA levels during hypoxia in MetS+OSA (41±1.9 vs. 33±2.0 bursts/min, P=0.02) and MetS-OSA (36±3.2 vs. 28±1.7 bursts/min, P=0.05) patients. D+ET significantly reduced MSNA levels during hypercapnia in MetS+OSA patients (39±2.0 vs. 30±1.1 bursts/min, P= 0.0005), but not in MetS-OSA patients. CONCLUSIONS. Non-pharmacological treatment based on D+ET improves peripheral chemoreflex control of MSNA in patients with MetS. This autonomic change is more pronounced in patients with MetS+OSA, in whom D+ET improves both peripheral and central chemoreflex controls. In addition, D+ET improves sleep disorder in patients with MetS+OSA. Altogether, these findings suggest that D+ET reduce cardiovascular risk in patients with MetS+OS