abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil 8Bynvcspv7Y97C9StJtSZ3F 00009 S0066-782X2011001200009 S0066-782X(11)09700309 10.1590/S0066-782X2011005000087 Artigos Originais Fatores associados ao aumento no índice de incremento de pressão radial em indivíduos hipertensos Vaz-de-Melo Renan Oliveira Pimenta Adriana Giubilei Giollo Júnior Luiz Tadeu Martinelli Débora Dada Sacomani Carolina Neves Cosenso Yugar-Toledo Juan Carlos Cipullo José Paulo Gomes Marco Antônio Mota Moreno Júnior Heitor Vilela-Martin José Fernand Campinas São Paulo Universidade Estadual de Campinas Faculdade de Ciências Médicas Laboratório de Farmacologia Cardiovascular Brazil Maceió Alagoas Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas Brazil São Paulo São Paulo Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto Departamento de Medicina Interna Clínica de Hipertensão Brazil 09 2011 97 3 241 248 13 09 2010 27 01 2011 15 03 2011 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

FUNDAMENTO: A rigidez arterial é uma variável preditora de morbimortalidade e um possível marcador de lesão vascular. Sua avaliação não invasiva por tonometria radial e análise do índice de incremento (r-AI) permite identificar os pacientes expostos a um maior risco cardiovascular. OBJETIVO: Analisar a influência do r-AI em variáveis clínico-bioquímicas e sua influência na prevalência de dano em órgão-alvo em pacientes hipertensos. MÉTODOS: Cento e quarenta pacientes hipertensos consecutivos, em seguimento clínico ambulatorial, foram submetidos à análise transversal. Os níveis de pressão arterial (PA) e o r-AI foram obtidos por tonometria de aplanação da artéria radial (HEM-9000AI, Onrom). Os pacientes foram alocados em tercis r-AI (r-AI < 85%; 85 < r-AI < 97%; r-AI > 97%). RESULTADOS: A amostra era predominantemente composta por mulheres (56,4%), com idade média de 61,7 ± 11,7 anos e índice de massa corporal de 29,6 ± 6,1 Kg/m². O maior tercil apresentou uma proporção maior de mulheres (p = 0,001), maior PA sistólica (p = 0,001) e pressão de pulso (p = 0,014), e menor peso (p = 0,044), altura (p < 0,001) e frequência cardíaca (p < 0,001). A análise multivariada demonstrou que o peso (β = -0,001, p = 0,017), frequência cardíaca (β = -0,001, p = 0,007) e pressão central (β = 0,015, p < 0,001) se correlacionam com o r-AI de maneira independente. Em análises de regressão logística, o 3º tercil r-AI foi associado a uma diminuição do diabete (DM) (OR = 0,41; 95% CI 0,17-0,97; p = 0,042). CONCLUSÃO: Este estudo demonstrou que peso, frequência cardíaca e PA central se relacionam com o r-AI de maneira independente.

 Artérias pressão arterial elasticidade hipertensão doença da artéria coronariana 12 08 2011

Fatores associados ao aumento no índice de incremento de pressão radial em indivíduos hipertensos

Renan Oliveira Vaz-de-MeloI; Adriana Giubilei PimentaI; Luiz Tadeu Giollo JúniorI; Débora Dada MartinelliI; Carolina Neves Cosenso SacomaniI; Juan Carlos Yugar-ToledoI; José Paulo CipulloI; Marco Antônio Mota GomesIII; Heitor Moreno JúniorII; José Fernand Vilela-MartinI

IClínica de Hipertensão - Departamento de Medicina Interna, Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto - FAMERP, São Paulo SP

IILaboratório de Farmacologia Cardiovascular – Faculdade de Ciências Médicas - Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP

IIIUniversidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas – UNCISAL, Maceió, AL, Brasil

Correspondência

RESUMO

FUNDAMENTO: A rigidez arterial é uma variável preditora de morbimortalidade e um possível marcador de lesão vascular. Sua avaliação não invasiva por tonometria radial e análise do índice de incremento (r-AI) permite identificar os pacientes expostos a um maior risco cardiovascular.

OBJETIVO: Analisar a influência do r-AI em variáveis clínico-bioquímicas e sua influência na prevalência de dano em órgão-alvo em pacientes hipertensos.

MÉTODOS: Cento e quarenta pacientes hipertensos consecutivos, em seguimento clínico ambulatorial, foram submetidos à análise transversal. Os níveis de pressão arterial (PA) e o r-AI foram obtidos por tonometria de aplanação da artéria radial (HEM-9000AI, Onrom). Os pacientes foram alocados em tercis r-AI (r-AI < 85%; 85 < r-AI < 97%; r-AI > 97%).

RESULTADOS: A amostra era predominantemente composta por mulheres (56,4%), com idade média de 61,7 ± 11,7 anos e índice de massa corporal de 29,6 ± 6,1 Kg/m2. O maior tercil apresentou uma proporção maior de mulheres (p = 0,001), maior PA sistólica (p = 0,001) e pressão de pulso (p = 0,014), e menor peso (p = 0,044), altura (p < 0,001) e frequência cardíaca (p < 0,001). A análise multivariada demonstrou que o peso (β = -0,001, p = 0,017), frequência cardíaca (β = -0,001, p = 0,007) e pressão central (β = 0,015, p < 0,001) se correlacionam com o r-AI de maneira independente. Em análises de regressão logística, o 3º tercil r-AI foi associado a uma diminuição do diabete (DM) (OR = 0,41; 95% CI 0,17-0,97; p = 0,042).

CONCLUSÃO: Este estudo demonstrou que peso, frequência cardíaca e PA central se relacionam com o r-AI de maneira independente.

Palavras-chave: Artérias / fisiopatologia, pressão arterial, elasticidade, hipertensão, doença da artéria coronariana.

Introdução

Desde a publicação do estudo de Avaliação da Função Arterial de Conduto (Cafe)1, a importância da avaliação da função arterial e da pressão arterial central aumentou substancialmente. Apesar de a pressão arterial braquial ser uma poderosa preditora da morbi mortalidade cardiovascular2, essas medidas não refletem a pressão na circulação central. Evidências recentes mostraram que a pressão arterial central era mais relevante para os desfechos cardiovasculares do que as pressões na artéria braquial1,3,4.

É um fato bem reconhecido que os parâmetros de rigidez arterial predizem desfechos clínicos, como a doença arterial coronariana5,6, o acidente vascular cerebral6, a excreção urinária de albumina7,8, a progressão da doença renal crônica9, a sobrevivência no estágio final da doença renal10 e o risco cardiovascular geral11. A medida padrão atual para avaliar essa condição envolve a avaliação de diversas medidas por tonometria de aplanação não invasiva, incluindo o índice de incremento de pressão radial (r-AI)12 . O r-AI, que é definido como um aumento na pressão do primeiro ciclo sistólico para a pressão de pico da forma de onda da pressão aórtica, definida como uma percentagem da pressão de pico, foi correlacionado com a hipertrofia ventricular esquerda (HVE)13, doença arterial coronariana5, excreção urinária de albumina14, eventos cardiovasculares15,16 e mortalidade por todas as causas16, representando um método mais fácil e mais rápido de acesso à pressão central17,18.

Apesar do fato de que algumas variáveis como idade19,20, altura11,18,20, frequência cardíaca11,19,21-24, sexo11,18,19,21, Pressão Arterial Sistólica (PAS)20 e Pressão Arterial Diastólica (PAD)11,19,20 terem sido correlacionadas com o índice de incremento, essa relação precisa ser mais bem fundamentada. Dessa forma, este estudo teve como objetivo analisar a influência do r-AI na prevalência de dano em órgão-alvo e correlacionar essa medida da rigidez arterial com variáveis clínicas e bioquímicas em pacientes hipertensos no Brasil.

Métodos

Indivíduos

Um total de 140 pacientes hipertensos consecutivos, com idade > 18 anos, em seguimento clínico ambulatorial durante o período de agosto/2009 a janeiro/2010, foi submetido a análise transversal. O estudo foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da instituição e todos os participantes deram seu consentimento livre e esclarecido. Os indivíduos foram alocados em três grupos, de acordo com os tercis r-AI: Grupo 1 (r-AI < 85%) – 44 pacientes; Grupo 2 (85< r-AI < 97%) – 47 pacientes; Grupo 3 (r-AI > 97%) – 49 pacientes. Os critérios de exclusão foram: histórico de fibrilação atrial ou batimentos prematuros supraventriculares ou ventriculares frequentes para os quais as formas de onda radiais precisas não puderam ser obtidas pelo sistema, idade > 70 anos e hipertensão secundária.

Análise bioquímica, dados demográficos e dano em órgão-alvo

O sangue periférico foi coletado em jejum para análise bioquímica da creatinina sérica, colesterol total, colesterol HDL, triglicerídeos e glicose. O colesterol LDL foi calculado pela fórmula de Friedewald. A Excreção Urinária de Albumina (EUA) foi determinada com uma amostra de urina de 24 h, considerando a normoalbuminúria de EUA < 20 µg/min, microalbuminúria de EUA entre 20 e 200 µg/min e macroalbuminúria de EUA > 200 µg/min.

Para a avaliação de comorbidades, dados relativos à presença de diabete melito, medicações em uso, Índice de Massa Corporal [IMC = peso (kg)/altura (cm)2], sexo e outros fatores de risco ou informações necessárias foram obtidos do prontuário médico. O Diabete Melito (DM) foi reconhecido em pacientes que haviam sido submetidos anteriormente a tratamento da hipoglicemia ou apresentavam níveis de glicose em jejum > 126 mg/dL em pelo menos duas ocasiões.

A taxa de filtração glomerular estimada (eGFR) foi calculada utilizando a fórmula MDRD abreviada (Modificação da Dieta na Doença Renal). A disfunção renal foi definida como eGFR < 60 mL/min. A HVE foi determinada por ecocardiografia, o índice de massa do ventrículo esquerdo normal (IMVE) para os homens era de < 103 g/m2 e, para as mulheres, de < 89 g/m2, conforme sugerido pela Sociedade Americana de Ecocardiografia25.

Onda de pulso e análise da pressão arterial

As formas de onda de pulso arterial da artéria radial esquerda foram medidas de forma não invasiva por um sistema de tonometria computadorizada (HEM-9000AI; Omron Healthcare Co., Ltd., Kyoto, Japão) após 10 min. de repouso na posição sentada12. As análises de onda de pulso foram realizadas pelo menos três vezes e a média de medidas foi analisada. As formas de onda da artéria radial desse dispositivo, o primeiro pico sistólico (P1) e o pico sistólico tardio (segundo) (P2) foram identificados automaticamente utilizando a quarta onda de derivadas, como segundo e terceiro pontos zero cruzamento, respectivamente. O índice de incremento (AI) foi definido como a razão entre a altura de P2 e altura de P1. A pressão arterial braquial (PA) e a frequência cardíaca foram medidas simultaneamente no braço direito com o equipamento oscilométrico incorporado a HEM-9000 AI. A PA sistólica tardia na artéria radial (rSBP2), como um índice de PA central26, foi calculada pela seguinte equação: rSBP2 = r-AI × (PAS−PAD) + PAD, na qual a PAS e a PAD correspondem a PA sistólica braquial e diastólica, respectivamente. Todas as medidas foram realizadas depois de um jejum de, pelo menos, 8 horas.

Análise estatística

O tamanho da amostra calculada, admitindo um desvio α de 1% para rejeitar a hipótese de nulidade, foi de 122 pacientes. Os estudos anteriores, que exploraram questões semelhantes7,21, analisaram uma amostra de tamanho semelhante ao deste estudo. A análise descritiva foi realizada para as variáveis qualitativas e os resultados quantitativos são apresentados como média ± desvios-padrão. Para comparar as características dos pacientes, foram utilizados ANOVA para variáveis quantitativas e χ2 para variáveis qualitativas. Foram realizadas análises univariada e multivariada para avaliar os determinantes do r-AI, com o uso de diversas variáveis clínicas. Em sequência, as variáveis que eram estatisticamente significativas (p < 0,05) na análise univariada foram avaliadas em análises multivariadas. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando o software estatístico Minitab 16.0. Para todos os testes, um valor de p < 0,05 foi considerado significativo.

Resultados

A tabela 1 mostra as características clínicas e bioquímicas dos pacientes de acordo com os tercis r-AI. Houve um aumento na proporção de mulheres no tercil mais alto, com níveis crescentes de PAS e pressão de pulso. Em contraste, houve uma redução progressiva no peso, altura e frequência cardíaca com o aumento do r-AI, sem diferenças significativas para os parâmetros bioquímicos e ecocardiográficos. Não houve diferenças no histórico de diabete, disfunção renal, HVE ou alterações na excreção urinária de albumina entre os tercis (tab. 2), à exceção de uma maior prevalência de HVE no 3º tercil de r-AI com relação ao 2º tercil (p = 0,026).

Utilizando análises de regressão logística (tab. 3), o terceiro tercil de r-AI foi associado com o menor risco de diabete melito (OR = 0,41; 95% CI 0,17-0,97; p = 0,042). Não houve significância estatística (p > 0,05) para HVE e disfunção renal na regressão logística.

Foram realizadas análises univariada (tab. 4) e multivariada (tab. 5) para avaliar os fatores determinantes do r-AI. A análise univariada mostrou que peso, altura, sexo, PAS, PAD, frequência cardíaca, pressão de pulso, rSBP2 e glicose se correlacionavam significativamente com o r-AI. No entanto, a análise multivariada demonstrou que apenas peso, frequência cardíaca e rSBP2 permaneceram correlacionados com o r-AI de maneira independente. As fig. 1 e 2 mostram a relação entre r-AI com as variáveis que mostraram significância na análise univariada.

Discussão

Neste estudo, foram analisados fatores relacionados ao r-AI em uma amostra de pacientes hipertensos. A avaliação de complacência arterial por meio de tonometria de artéria radial é um método simples e fácil de acesso à rigidez arterial17,18. O AI se correlaciona sobremaneira com a estimativa previamente validada de rigidez arterial, velocidade da onda de pulso (VOP)12,18. Seu uso para avaliar o risco cardiovascular e a eficácia medicamentosa, conforme recentemente reportado pelo estudo de Cafe, proporciona dados adicionais acerca da estratificação do risco cardiovascular, permitindo aos clínicos conceber terapias anti-hipertensivas especificamente direcionadas a um paciente individual1,2,17.

Relatórios recentes mostram que o AI está intimamente relacionado com o risco cardiovascular11,16. London e cols.16 constataram que a relação de risco para cada aumento de 10% em AI era de 1,51 (CI de 95% 1,23-1,86) para mortalidade por todas as causas e de 1,48 (CI de 95% 1,16-1,90) para a mortalidade cardiovascular em uma amostra de pacientes em estágio final de disfunção renal. Nürnberger e cols.11, por sua vez, constataram que o AI aumentou significativamente com escores de risco crescentes para a doença cardiovascular.

Alguns estudos vêm mostrando valores que poderiam ser considerados normais para AI utilizando limites da normalidade baseados no intervalo de confiança de 95%. Wojciechowska e cols.26, em uma amostra europeia, propuseram o valor para AI periférico de 90% para homens e 100% para mulheres. Shiburi e cols.27, em um estudo que incluiu sul-africanos de ancestralidade negra, propuseram, como limites para diagnosticar uma rigidez arterial aumentada, o valor, na faixa etária de 30 anos, de 100% para AI periférico, com ajuste em 10% por cada década que diferir dos 30 anos. Li e cols.28, em uma amostra de 924 pacientes chineses sem doença cardiovascular, demonstraram os valores aproximados para um AI periférico normal de 105% em um paciente de 40 anos. Por fim, Chung e cols.29 demonstraram, em uma amostra coreana, que o AI periférico de 100% pode corresponder aos valores de referência preliminares. Apesar desses dados, a estimativa dos valores de referência para AI periférico nesta amostra brasileira não foi possível por se tratar de uma amostra de hipertensos com múltiplas comorbidades, o que impediria a validação desses dados.

De acordo com estudos anteriores, o r-AI apresentou relação significativa com altura, peso11,18, sexo11,18,19,21,28-30, frequência cardíaca11,19,21-23, PAS23,30 e PAD11,19, pressão de pulso e níveis de glicose em análises univariadas. Neste estudo, essa associação permaneceu significativa apenas para peso, altura e frequência cardíaca nas análises multivariadas. A composição corporal afeta o tempo de reflexão de onda arterial, explicando a correlação do r-AI com o peso e altura31. Gatzka e cols.32 estudaram pares de homens e mulheres de idosos combinados por idade, IMC, e níveis de PA, e constataram que as mulheres tinham artérias elásticas mais rígidas, sugerindo um efeito do status hormonal feminino nessa relação31.

Outros fatores anteriormente relacionados aos níveis de AI, tais como idade19,29,30, IMC30, depuração de creatinina30, hiperlipidemia29,30 e IMVE21 não estavam associados com os níveis de r-AI nessa amostra. O envelhecimento está associado com alterações histológicas nas paredes das artérias sistêmicas, especialmente nas camadas íntima e média. Essas mudanças estruturais nas artérias elásticas causam um aumento na rigidez e resistência31, explicando a relação entre o AI e a idade.

Não houve associação entre tercis de r-AI e a prevalência de danos em órgãos-alvo analisados (disfunção renal, HVE e micro/macroalbuminúria). Apesar disso, há relatos de que o AI se associava à doença arterial coronariana5, excreção urinária de albumina14 e ao HVE13, sugerindo uma relação entre o AI e o dano em órgão-alvo. Com relação ao HVE, encontramos uma alta prevalência nessa amostra, possivelmente devido ao corte adotado pela Sociedade Americana de Ecocardiografia para o seu diagnóstico25. A atenuação do amortecimento das artérias elásticas amplifica a pulsatilidade da pressão e aumenta a transmissão de energia pulsátil para a microcirculação periférica33. Isso ocorre particularmente em órgãos com alto fluxo sanguíneo, tais como o cérebro e o rim, nos quais a pulsatilidade da pressão penetra ainda mais a microcirculação, causando danos a esses órgãos33,34.

Com relação ao status do metabolismo da glicose, constatamos uma relação inversa entre os níveis de glicose e o r-AI na análise univariada. No entanto, essa relação não foi constituída nas análises multivariadas. Além disso, na regressão logística, o 3º tercil do r-AI estava associado com uma menor prevalência de DM (OR = 0,41, CI de 95% 0,17-0,97, p = 0,042). Os estudos da associação entre o diabete melito tipo 2 e o AI são inconclusivos. Da mesma forma que os nossos resultados, Tomita e cols.35 constataram, em uma amostra de pacientes com diabete tipo 2, uma associação negativa do r-AI com a glicemia e a HbA1c. Lacy e cols.36, em análises de regressão múltiplas, revelaram que o DM é um significativo determinante da VOP, mas não do AI. Ghiadoni e cols.37 também constataram diferença entre pacientes normotensos com e sem síndrome metabólica. Essa mesma tendência foi observada por Wilhelm e cols.38, comparando o DM tipo 2 e os controles. Por sua vez, Wilkinson e cols.39 mostraram que o AI era significativamente elevado em pacientes diabéticos comparados aos controles combinados por sexo, idade, peso e altura. Mesmo não havendo diferença de AI entre os pacientes com metabolismo de glicose prejudicado e os controles normoglicêmicos, Schram e cols.40 evidenciaram um AI aórtico mais alto em pacientes com DM comparados aos controles normoglicêmicos. No entanto, nosso estudo não pode fornecer evidências desses mecanismos. A relação entre r-AI e a menor prevalência de DM podem simplesmente ter coexistido.

Este estudo possui algumas limitações importantes. Em primeiro lugar, o seu delineamento transversal e o número relativamente pequeno de pacientes não permitem a investigação da relação entre o AI e os resultados primários (acidente vascular cerebral e infarto do miocárdio). Em segundo lugar, o AI pode ter sido influenciado pela frequência cardíaca. Portanto, embora não tenhamos regulado o AI com a frequência cardíaca, medimos o AI após 10 minutos de descanso. Em terceiro lugar, devido ao fato de que nosso serviço é um ambulatório especializado, não podíamos avaliar pacientes recém-diagnosticados com hipertensão e sem tratamento anti-hipertensivo para este estudo.

Dessa forma, em nosso país, este é um dos primeiros estudos a avaliar a importância da PA central e marcadores de rigidez arterial (r-AI) em brasileiros hipertensos. Nesta amostra, o peso, frequência cardíaca e PA central se relacionaram independentemente com o r-AI.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo foi financiado pela CAPES, CNPq, FAPESP e Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto/Hospital de Base - FUNFARME.

Vinculação Acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas depós-graduação.

Correspondência:

Renan Oliveira Vaz-de-Melo

Rua Professor Enjolrras Vampré, 201 Apt. 44 Bl. 3 - Vila Santa Cândida

15091-290 - São José do Rio Preto, SP, Brasil

E-mail:

renanovmelo@gmail.com

Artigo recebido em 13/09/10, revisado recebido em 27/01/11, aceito em 15/03/11.

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BACKGROUND: Arterial stiffness is a variable predictor of morbidity and mortality and a possible marker of vascular injury. Its non-invasive assessment by radial tonometry and analysis of the augmentation index (r-AI) allows identifying patients exposed to higher cardiovascular risk. OBJECTIVE: To analyze the influence of r-AI on clinical-biochemical variables and its influence on the prevalence of target-organ damage in hypertensive patients. METHODS: 140 consecutive hypertensive patients, followed-up in an outpatient clinic, were analyzed in a cross-sectional study. Blood pressure (BP) levels and r-AI were obtained by applanation tonometry of the radial artery (HEM-9000AI, Onrom). The patients were allocated into r-AI tertiles (r-AI < 85%; 85< r-AI < 97%; r-AI > 97%). RESULTS: The sample was predominantly composed of women (56.4%), mean age of 61.7 ± 11.7 years and body mass index 29.6 ± 6.1 Kg/m². The highest tertile showed higher proportion of women (p = 0.001), higher systolic BP (p = 0.001) and pulse pressure (p = 0.014), and lower weight (p = 0.044), height (p < 0.001) and heart rate (p < 0.001). Multivariate analysis demonstrated that weight (β = -0.001, p = 0.017), heart rate (β = -0.001, p = 0.007) and central pressure (β = 0.015, p < 0.001) correlated independently with r-AI. In logistic regression analyses, the 3rd r-AI tertile was associated to lower levels of diabetes (DM) (OR = 0.41; 95% CI 0.17-0.97; p = 0.042). CONCLUSION: This study demonstrated that weight, heart rate and central BP were independently related to r-AI.

 Arteries blood pressure elasticity hypertension coronary artery disease

Factors associated with increased radial augmentation index in hypertensive individuals

Renan Oliveira Vaz-de-MeloI; Adriana Giubilei PimentaI; Luiz Tadeu Giollo JúniorI; Débora Dada MartinelliI; Carolina Neves Cosenso SacomaniI; Juan Carlos Yugar-ToledoI; José Paulo CipulloI; Marco Antônio Mota GomesIII; Heitor Moreno JúniorII; José Fernand Vilela-MartinI

IClínica de Hipertensão - Departamento de Medicina Interna, Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto - FAMERP, São Paulo SP

IILaboratório de Farmacologia Cardiovascular – Faculdade de Ciências Médicas - Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP, Campinas, SP

IIIUniversidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas – UNCISAL, Maceió, AL, Brazil

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ABSTRACT

BACKGROUND: Arterial stiffness is a variable predictor of morbidity and mortality and a possible marker of vascular injury. Its non-invasive assessment by radial tonometry and analysis of the augmentation index (r-AI) allows identifying patients exposed to higher cardiovascular risk.

OBJECTIVE: To analyze the influence of r-AI on clinical-biochemical variables and its influence on the prevalence of target-organ damage in hypertensive patients.

METHODS: 140 consecutive hypertensive patients, followed-up in an outpatient clinic, were analyzed in a cross-sectional study. Blood pressure (BP) levels and r-AI were obtained by applanation tonometry of the radial artery (HEM-9000AI, Onrom). The patients were allocated into r-AI tertiles (r-AI < 85%; 85 < r-AI < 97%; r-AI > 97%).

RESULTS: The sample was predominantly composed of women (56.4%), mean age of 61.7 ± 11.7 years and body mass index 29.6 ± 6.1 Kg/m2. The highest tertile showed higher proportion of women (p = 0.001), higher systolic BP (p = 0.001) and pulse pressure (p = 0.014), and lower weight (p = 0.044), height (p < 0.001) and heart rate (p < 0.001). Multivariate analysis demonstrated that weight (β = -0.001, p = 0.017), heart rate (β = -0.001, p = 0.007) and central pressure (β= 0.015, p < 0.001) correlated independently with r-AI. In logistic regression analyses, the 3rd r-AI tertile was associated to lower levels of diabetes (DM) (OR = 0.41; 95% CI 0.17-0.97; p = 0.042).

CONCLUSIONS: This study demonstrated that weight. heart rate and central BP were independently related to r-AI.

Keywords: Arteries / physiopathology; blood pressure; elasticity; hypertension; coronary artery disease.

Introduction

Since the publication of the Conduit Artery Function Evaluation (CAFE) study1, the importance of assessment of arterial function and central blood pressure increased substantially. Despite the fact that brachial blood pressure is a powerful predictor of cardiovascular morbidity and mortality2, these measurements do not reflect the pressure in the central circulation. Recent evidence showed that central blood pressure is more relevant to cardiovascular outcomes than pressures in the brachial artery1,3,4.

It is well recognized that arterial stiffness parameters predict clinical outcomes, such as coronary artery disease5,6, stroke6, urinary albumin excretion7,8, progression of chronic kidney disease9, survival in end-stage renal disease10 and general cardiovascular risk11. The current standard for assessing this condition involves the measurement of several variables by noninvasive applanation tonometry, including the radial augmentation index (r-AI)12. r-AI, which is defined as an increase in pressure from the first systolic shoulder to the peak pressure of the aortic pressure waveform expressed as a percentage of peak pressure, has been correlated with left ventricular hypertrophy (LVH)13, coronary artery disease5, urinary albumin excretion14, cardiovascular events15,16 and all-cause mortality16, representing an easier and quicker method to access the central pressure17,18.

Despite the fact that some variables such as age19,20, height11,18,20, heart rate11,19,21-24, gender11,18,19,21, systolic (SBP)20 and diastolic blood pressure (DBP)11,19,20 have been correlated with the augmentation index, this relationship needs to be better established. Therefore, this study aimed to analyze the influence of r-AI on the prevalence of target-organ damage and to correlate this measure of arterial stiffness with clinical and biochemical variables in Brazilian hypertensive patients.

Methods

Subjects

A total of 140 consecutive hypertensive patients, aged > 18 years, followed-up in an outpatient clinic from August/2009 to January/2010, were analyzed in a cross-sectional study. The study was previously approved by the Research Ethics Committee of the institution and all participants signed an informed consent. Individuals were allocated to three groups according r-AI tertiles: Group 1 (r-AI < 85%) – 44 patients; Group 2 (85 < r-AI < 97%) – 47 patients; Group 3 (r-AI > 97%) – 49 patients. The exclusion criteria were: history of atrial fibrillation or frequent supra- or ventricular premature beats for which accurate radial waveforms could not be obtained by the system, age > 70 years and secondary hypertension.

Biochemical analysis, demographic data and target-organ damage

Peripheral blood was drawn in fasting for biochemical analysis of serum creatinine, total cholesterol, HDL-cholesterol, triglycerides and glucose. LDL-cholesterol was calculated by the Friedewald formula. Urinary albumin excretion (UAE) was determined by 24-h urine sample, considering normoalbuminuria as UAE < 20 µg/min, microalbuminuria as UAE between 20 and 200 µg/min and macroalbuminuria as UAE > 200 µg/min.

For the assessment of comorbidities, data regarding the presence of diabetes mellitus, medications in usage, body mass index [BMI = weight (kg) / height (cm)2], gender and other risk factors or necessary information were obtained from the medical record. Patients with diabetes mellitus (DM) were considered to be those who had been previously on hypoglycemic treatment or having fasting glucose levels > 126 mg/dL on at least two occasions.

The estimated glomerular filtration rate (eGFR) was calculated using the abbreviated MDRD (Modification on Diet in Renal Disease) formula. Renal failure was defined as eGFR < 60 mL/min. LVH was determined by echocardiography, the normal left ventricular mass index (LVMI) for men was < 103 g/m2 and for women < 89 g/m2, as suggested by the American Society of Echocardiography25.

Pulse wave and blood pressure analysis

Arterial pulse waveforms of the left radial artery were measured non-invasively by an automated tonometric system (HEM-9000AI; Omron Healthcare Co., Ltd., Kyoto, Japan) after 10 min of rest in a sitting position12. Pulse wave analyses were performed at least three times and the mean of measurements was analyzed. Radial arterial waveforms from this device, the first (P1) and late (second) systolic peaks (P2) were automatically identified using the fourth derivative wave as the second and third zero crossing points, respectively. Augmentation index (AI) was defined as the ratio of the height of P2 to that of P1. Brachial blood pressure (BP) and heart rate were measured simultaneously in the right brachium with an oscillometric device incorporated into the HEM-9000 AI. Late systolic BP in the radial artery (rSBP2), as an index of central BP26, was calculated by the following equation: rSBP2 = r-AI × (SBP−DBP) + DBP, in which SBP and DBP are brachial systolic and diastolic BP, respectively. All measurements were performed after at least 8-h fasting.

Statistical analysis

The calculated size of the sample, admitting a deviation of 1% to reject the hypothesis of nullity, was 122 patients. Previous studies exploring similar issues7,21 analyzed a sample size similar to this study. Descriptive analysis was performed for qualitative variables and quantitative results are presented as mean ± standard deviations. To compare the characteristics of patients ANOVA for quantitative and χ2 for qualitative variables were used. Univariate and multivariate analyses were performed to assess the determinants of r-AI using various clinical variables. The variables that were statistically significant (p < 0.05) in the univariate analysis were then evaluated in the multivariate analysis. All statistical analyses were performed using the Minitab 16.0 statistical software. For all tests, a p value < 0.05 was considered significant.

Results

Table 1 shows the clinical and biochemical characteristics of the patients according to the tertiles of r-AI. There was an increase in the proportion of women into the highest tertile, with increasing levels of SBP and pulse pressure. In contrast, there was a progressive reduction in weight, height and heart rate with increasing r-AI, with no significant differences for biochemical and echocardiographic parameters. There were no differences in the history of diabetes, renal failure, LVH or alterations in urinary albumin excretion among tertiles (Table 2), with the exception of a higher prevalence of LVH in the 3rd tertile of r-AI in relation to the 2nd tertile (p = 0.026).

Using logistic regression analyses (Table 3), the third tertile of r-AI were associated with lower risk of diabetes mellitus (OR = 0.41; 95% CI 0.17-0.97; p = 0.042). There was no statistical significance (p > 0.05) for LVH and renal failure in the logistic regression.

Univariate (Table 4) and multivariate (Table 5) analyses were performed to assess factors determining r-AI. Univariate analysis showed that weight, height, gender, SBP, DBP, heart rate, pulse pressure, rSBP2 and glucose significantly correlated with r-AI. However, multivariate analysis demonstrated that only weight, heart rate and rSBP2 remained independently correlated with r-AI. Figures 1 and 2 show the relationship between r-AI with the variables that showed significance in the univariate analysis.

Discussion

In this study, we analyzed factors related to r-AI in a sample of hypertensive patients. The measure of arterial compliance through radial artery tonometry is a simple and easier method to assess arterial stiffness17,18. AI is strongly correlated with a previously validated estimate of arterial stiffness, pulse wave velocity (PWV)12,18. Its use to assess cardiovascular risk and drug effectiveness, as recently reported in the CAFE study, gives additional data for the stratification of cardiovascular risk and allows clinicians to customize antihypertensive therapies specifically to a single patient1,2,17.

Recent reports show that AI is closely related with cardiovascular risk11,16. London et al16 found that the risk ratio for each 10% increase in AI was 1.51 (95% CI 1.23-1.86) for all-cause mortality and 1.48 (95% CI 1.16-1.90) for cardiovascular mortality in a sample of end-stage renal failure patients. Nürnberger et al11, on the other hand, found that AI significantly increased with increasing risk scores for cardiovascular disease.

Some studies have shown values that could be considered normal for AI using limits of normality based on the 95% confidence interval. Wojciechowska et al26 in a European sample, proposed the value for peripheral AI of 90% for men and 100% for women. Shiburi et al27 in a study which included black South Africans, proposed the thresholds to diagnose increased arterial stiffness the value at age 30 years of 100% for peripheral AI, with adjustment by 10% for each decade that age differs from 30 years. Li et al28 in a sample of 924 Chinese patients without cardiovascular disease demonstrated the approximate values for normal peripheral AI of 105% in a 40-year-old patient. Finally, Chung et al29 demonstrated in a Korean sample that peripheral AI of 100% may be the preliminary reference values. Despite these data, the estimation of reference values for peripheral AI in this Brazilian sample was not possible due to be a hypertensive sample with multiple comorbidities, which would prevent the validation of such data.

According to previous studies, r-AI was significantly related to weight, height11,18, gender11,18,19,21,28-30, heart rate11,19,21-23, SBP23,30 and DBP11,19, pulse pressure and glucose levels in univariate analyses. In this study, this association remained significant only for weight, height and heart rate in multivariate analyses. Body composition affects the timing of arterial wave reflection, explaining the correlation between r-AI and weight and height31. Gatzka et al32 studied pairs of older men and women matched by age, BMI, and BP levels, and found that women had stiffer elastic arteries, suggesting an effect of female hormonal status in this relationship31.

Other factors previously related to AI levels, such as age19,29,30, BMI30, creatinine clearance30, hiperlipidemia29,30 and LVMI21 were not associated with r-AI levels in this sample. Aging is associated with histological changes in walls of systemic arteries, mainly in the intima and the in the media. These structural changes in the elastic arteries cause an increase in both stiffness and resistance31, explaining the relationship between AI and age.

There was no association between tertiles of r-AI and prevalence of the target-organ damage analyzed (renal failure, LVH and micro/macroalbuminuria). Despite this, there are reports that AI was associated with coronary artery disease5, urinary albumin excretion14 and LVH13, suggesting a relationship between AI and target-organ damage. In relation to LVH, we found a high prevalence in this sample possibly due to the cutoff point adopted by the American Society of Echocardiography for its diagnosis25. The attenuation of the cushioning of elastic arteries amplifies the pressure pulsatility and increases the transmission of pulsatile energy to the peripheral microcirculation33. This occurs particularly in high-blood flow organs, such as brain and kidney, where pressure pulsatility penetrates further into the microcirculation, causing damage to these organs33,34.

In relation to glucose metabolism status, we found an inverse relation between glucose levels and r-AI in the univariate analysis. However, when multivariate analyses are performed, this relationship is not present. Further, in the logistic regression, the 3rd tertile of r-AI was associated with lower prevalence of DM (OR = 0.41, 95% CI 0.17-0.97, p = 0.042). Studies of the association between type 2 DM and AI are inconclusive. Similarly to our results, Tomita et al35 found in a sample of type 2 diabetic patients a negative association of r-AI to plasma glucose and HbA1c. Lacy et al36 in a multiple regression analysis revealed that DM is a significant determinant of PWV, but not of AI. Guiadoni et al37 also did not found any difference for AI between normotensive patients with and without metabolic syndrome. This same trend was observed by Wilhelm et al in a comparison between type 2 DM and controls38. On the other hand, Wilkinson et al39 showed that AI was significantly high in diabetic patients compared with controls matched by sex, age, weight and height. Despite the fact that there was no difference for AI between patients with impaired glucose metabolism and normoglicemic controls, Schram et al40 found a higher aortic AI in patients with DM compared to normoglicemic controls. However, our study cannot provide evidence for these mechanisms. The relationship between r-AI and lower prevalence of DM may have simply coexisted.

This study has some limitations that deserve to be mentioned. Firstly, its cross-sectional design and relative small number of patients does not allow the investigation of the relationship between AI and primary outcomes (stroke and myocardial infarction). Secondly, the AI could have been influenced by heart rate. Therefore, although we did not adjust AI for heart rate, we measured it after 10 minutes of rest. Thirdly, due the fact of our service is a specialized outpatient clinic, we could not assess patients with newly diagnosed hypertension and without antihypertensive treatment for this study.

In conclusion, in our country, this is one of the pioneering studies evaluating the importance of central BP and markers of arterial stiffness (r-AI) in Brazilian hypertensive individuals. In this sample, weight, heart rate and central BP were independently related to r-AI.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Sources of Funding

This study was funded by CAPES, CNPq, FAPESP and Faculdade de Medicina de São José do Rio Preto/Hospital de Base - FUNFARME.

Study Association

This study is not associated with any post-graduation program.

References