Analysis of the relationship between factors influencing the cardiovascular system and the circadian rhythm of people with different body weight

Wprowadzenie: Rytm okołodobowy jest jednym z czynników odpowiedzialnych za utrzymanie homeostazy organizmu. Nieprawidłowości synchronizacji zegara biologicznego mogą wpływać na występowanie zaburzeń metabolicznych, prowadzących do rozwoju nadwagi i otyłości oraz zaburzeń i konsekwencji sercowo-naczyniowych. Cel pracy: Celem pracy była analiza porównawcza wybranych parametrów rytmu okołodobowego u osób o prawidłowej masie ciała i osób z nadwagą. Materiał i metody: Próba badawcza składała się z 20 zdrowych osób, kobiet i mężczyzn w wieku od 30 do 50 lat, przyporządkowanych do grup badawczych na podstawie analizy antropometrycznej, m.in wskaźnika BMI oraz procentowej zawartości tkanki tłuszczowej. Wykonano 24-godzinny zapis EKG metodą Holtera z analizą zmienności rytmu serca (HRV) całodobową oraz w 5-godzinnych przedziałach w ciągu dnia i w ciągu nocy, określono czasowy rytm snu i czuwania, oraz oceniono profil wydzielania kortyzolu oznaczonego w ślinie w czterech pomiarach w ciągu doby. Wyniki: Wykazano istotną różnicę w regulacji rytmu okołodobowego pomiędzy grupami. Osoby z nadwaga charakteryzowały się statystycznie krótszym czasem oraz zaburzonym przebiegiem snu, objawiającym się występowaniem nienaturalnie wysokiego poziomu kortyzolu w czasie nocy. Analiza zmienności rytmu serca oceniająca aktywność autonomicznego układu nerwowego wskazała nasilone pobudzenie komponenty współczulnej u osób z nadwagą, szczególnie w trakcie dnia. Wnioski: Zaburzony rytm snu i czuwania, wzmożona aktywność współczulnego układu nerwowego oraz podwyższony poziom kortyzolu mocno wiążą się ze wzrostem masy ciała jak również prognozują zwiększone ryzyko rozwoju chorób metabolicznych oraz krążenia.

Introduction: The circadian rhythm is one of the factors responsible for maintaining the body's homeostasis. Irregularities in the synchronization of the biological clock may affect the occurrence of metabolic disorders, leading to the development of overweight and obesity as well as cardiovascular conditions and consequences. Objective: This study aimed to compare selected parameters of the circadian rhythm in normal-weight and overweight subjects. Materials and methods: The study sample consisted of 20 healthy volunteers, men and women aged between 30 and 50, assigned to study groups based on anthropometric analysis, including BMI and body fat percentage. We determined the temporal rhythm of sleep and wakefulness by performing a 24-hour Holter ECG with an analysis of heart rate variability (HRV) in 24 hours and at 5-hour intervals during the day and night. Four measurements of saliva cortisol concentration assessed the profile of cortisol secretion.Results: There was a significant difference in circadian rhythm regulation between groups. Overweight subjects demonstrated statistically shorter time and disrupted patterns of sleep, manifested by abnormally high cortisol levels during the night. Analysis of heart rate variability assessing autonomic nervous system activity indicated increased stimulation of the sympathetic component in overweight subjects, particularly during the day. Conclusions: Disturbed sleep-wake rhythms, increased sympathetic nervous system activity and elevated cortisol levels are strongly associated with weight gain, which implies an increased risk of developing metabolic and cardiovascular diseases.