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Introducción

La obesidad es el estado patológico que se caracteriza por un exceso o una acumulación excesiva y general de grasa en el cuerpo (1).La prevalencia de la obesidad en niños y adolescentes ha aumentado en todo el mundo durante varias décadas y es una preocupación pública porque está asociada con comorbilidades, como diabetes mellitus tipo 2, dislipidemia, hipertensión, hígado graso no alcohólico, apnea obstructiva del sueño y problemas psiquiátricos en la infancia (1,2). Existen informes de prevalencia creciente de obesidad pediátrica en la mayoría de los países. Los resultados de estos estudios demuestran que más del 20% de los niños y adolescentes tienen sobrepeso, obesidad y obesidad extrema en todo el mundo (1). La prevalencia de sobrepeso en mujeres y hombres ha aumentado de 14% hace 30 años a más de 18% en la última década (2). Los niños con sobrepeso y obesidad tienen un mayor riesgo de mantener el sobrepeso y la obesidad en la edad adulta (3,4). el sobrepeso y la obesidad, contribuye significativamente a los años de vida ajustados por discapacidad en adultos.

Existen investigaciones que reportan aumento de la masa del ventrículo izquierdo en niños y adolescentes con exceso de peso, lo cual está fuertemente asociado con el índice de masa corporal, la cantidad de masa corporal magra y la presión arterial sistólica (5). Un estudio reveló que los niños obesos presentaban aumento de la masa de ventrículo izquierdo y el gasto cardiaco (6). Tanto la hipertrofia ventricular izquierda como el patrón geométrico (en especial aquellos ventrículos más esféricos y con mayor estrés de pared) pueden predecir el aumento en la incidencia de eventos cardiovasculares, especialmente hipertrofia ventricular izquierda concéntrica, que se asocia con un riesgo de enfermedad cardiovascular significativamente mayor (7).

La hipertrofia ventricular izquierda es la más prominente evidencia clínica de afección de órganos diana causada por la hipertensión en niños y adolescentes. Además, constituye un factor de riesgo independiente de morbi-mortalidad para enfermedades cardiovasculares en la edad adulta, incluyendo aumento del riesgo de infarto del miocardio, insuficiencia cardíaca y muerte súbita. La relación entre obesidad e hipertensión que lleva al incremento del índice de masa ventricular izquierda ha sido bien demostrada (8). Por lo tanto, es recomendable un enfoque más activo para la prevención y tratamiento de la obesidad en pacientes pediátricos para reducir la futura morbilidad cardiovascular. El objetivo de este estudio fue evaluar la remodelación del patrón geométrico del ventrículo izquierdo en niños y adolescentes obesos.

Materiales y métodos

Selección de pacientes.

El presente estudio de tipo prospectivo, transversal con un diseño cuasi-experimental se realizó entre agosto de 2016 y marzo de 2019 en niños y adolescentes (6 a 13 años) con diagnóstico de obesidad de acuerdo a las tablas de crecimiento y desarrollo para su grupo etario y que asistieron a la consulta de Endocrinología, Nutrición - Dietética y Pediatría del Hospital San Vicente de Paúl, Ibarra, Ecuador. Se obtuvo consentimiento informado y firmado por los padres o representantes a quienes se les explico sobre los riesgos y beneficios del estudio. La investigación fue aprobada por el Comité de Ética del Hospital.

Mediciones antropométricas y ecocardiográficas

Todos los participantes fueron sometidos a exámenes físicos y evaluación antropométrica (peso corporal, altura, circunferencia de cintura y cadera e índice de masa corporal) y ecocardiografía transtorácica. Los niños y adolescentes fueron catalogados como hipertensos si los valores de presión arterial superaban el percentil 95 con relación a la edad, genero, peso y talla de referencia de acuerdo a las tablas de crecimiento y desarrollo. El índice de masa corporal (IMC) se calculó utilizando la fórmula: IMC = peso (kg) / altura (m2). El porcentaje de peso real al peso corporal ideal para la altura se calculó como el peso real dividido entre el peso ideal para la altura en el percentil 50 de referencia y dividido entre 100 (9). Este grado de obesidad se definió como los siguientes: porcentaje de peso real al peso corporal ideal para la altura menor de 140% como obesidad leve; entre 141 - 160% como obesidad moderada y mayor de 160%, como obesidad severa (10).

La ecocardiografía fue realizada en todos los participantes utilizando un ecocardiografo Hewlett Packard Sonos® 4500. La dimensión diastólica final del ventrículo izquierdo, dimensión sistólica del extremo ventricular izquierdo, grosor del tabique interventricular y grosor de la pared posterior se midieron mediante ecocardiografía bidimensional guiada en modo M, utilizando la visión del eje corto para-esternal al nivel de los músculos papilares. La masa del ventrículo izquierdo se calculó usando el método Penn modificado donde masa = 1.04 x (diámetro diastólico del ventrículo izquierdo + grosor diastólico septal + grosor diastólico de la pared posterior)3 - diámetro diastólico del ventrículo izquierdo 3) - 13.6 g. El valor en gramos fue normalizado dividiendo este entre la superficie corporal en metros cuadrados (11). El índice de masa del ventrículo izquierdo se obtuvo al dividir la masa del ventrículo izquierdo por la talla para normalizar y linealizar las relaciones entre ambos. Se obtuvo el percentil de índice de masa del ventrículo izquierdo basado en un valor normal previamente reportado. El índice de masa del ventrículo izquierdo se usó para evaluar la hipertrofia ventricular izquierda ajustada al tamaño corporal (12).

La hipertrofia del ventrículo izquierdo fue diagnosticada cuando índice de masa del ventrículo izquierdo supera el percentil 95 para niños sanos (38,6 g/m2) (13). El grosor relativo de la pared se midió al final de la diástole como la relación entre la suma del grosor de la pared posterior y el grosor del tabique sobre la dimensión del ventrículo izquierdo. La selección del percentil 95 específico para el sexo e índice de masa del ventrículo izquierdo de niños normales se usó como punto de corte. Se utilizó un grosor relativo de la pared de 0,41, que representa el percentil 95 para el grosor normal en niños y adolescentes. Este valor también fue utilizado en otras investigaciones para establecer la partición por grosor de pared relativo en adultos (14).

Los valores de corte para la masa del ventrículo izquierdo y grosor relativo de la pared fueron utilizados para evaluar el patrón geométrico. A partir de estos valores, el ventrículo izquierdo pudo clasificarse en cuatro categorías: normal, remodelación concéntrica, hipertrofia excéntrica e hipertrofia concéntrica. Los niños y adolescentes con patrón geométrico normal tenían un índice del ventrículo izquierdo y grosor relativo de la pared por debajo del percentil 95. La remodelación concéntrica se definió como índice de masa del ventrículo izquierdo normal, pero grosor relativo de la pared elevado; la hipertrofia excéntrica se definió como índice de masa del ventrículo izquierdo elevado con grosor relativo de la pared normal y la hipertrofia del ventrículo izquierdo concéntrica se definió como índice de masa del ventrículo izquierdo y grosor relativo de la pared mayores que el percentil 95. El valor de corte utilizado para definir la hipertrofia del ventrículo izquierdo severa fue un índice de masa del ventrículo izquierdo de 51 g/m2. Este valor representa aproximadamente el percentil 97,5 para índice de masa del ventrículo izquierdo en adultos.

El cálculo de la dimensión ventricular izquierda se realizó con la formula ([45,3 x área de la superficie corporal (m2)] - [0,03 x edad (años)] – 7,2) (15). Esta relación entre la dimensión diastólica del ventrículo izquierdo y la predicción de la dimensión ventricular izquierda expresado en porcentaje (LVEDD%) se calculó mediante la siguiente fórmula: LVEDD% = [(LVEDD medido) / (LVEDD predicho)] x100. El valor normal para el porcentaje de LVEDD es menor a 112%. Cuando el valor es superior a 117%, existe una ampliación de las dimensiones del ventrículo izquierdo.

Análisis estadístico.

Los análisis estadísticos se realizaron utilizando el paquete estadístico SPSS 22 para Windows. Los datos se presentan como promedio ± desviación estándar para las variables continuas y como porcentajes para las variables categóricas. La prueba t de Student para variables no relacionadas fue utilizada para comparar variables numéricas entre los grupos. Se utilizó la prueba U de Mann-Whitney para comparar las variables no paramétricas entre grupos. Se utilizó la prueba de ANOVA con post-prueba de Dunnet para comparar los parámetros de estudio en los diferentes grupos de obesidad fijando como grupo control aquellos participantes con obesidad leve. Las correlaciones entre las variables numéricas se determinaron mediante el análisis de correlación de Spearman. Un valor de p < 0,05 fue considerado estadísticamente significativo.

Resultados

Para el estudio se seleccionaron 76 niños con diferente grado de obesidad. El promedio de edad fue de 10,0 ± 2,3 años y con un índice de masa corporal de 30,8 ± 5,7 Kg/m2. La dimensión ventricular izquierda fue de 97,3 ± 7,4%. Tres niños presentaron valores superiores a 117% con un porcentaje promedio del peso real al peso corporal ideal para la altura de 177,9 ± 30,7%. Para el grupo de pacientes los valores del índice de masa del ventrículo izquierdo y grosor relativo de la pared fue de 37,9 ± 10,6 y 0,34 ± 0,1, respectivamente.

Treinta y dos niños presentaron hipertrofia del ventrículo izquierdo de los cuales 7 presentaron valores de índice de masa del ventrículo izquierdo superior a 38,6 g/m2. De ellos, 5 tenían obesidad severa y uno obesidad moderada y solo dos de los niños tenían hipertensión arterial. Además, 15 sujetos presentaron grosor relativo de la pared superior a 0,41. La combinación de índice de masa de ventrículo izquierdo y grosor relativo de la pared, el patrón geométrico del ventrículo izquierdo fue dividida en cuatro grupos: normal (n = 45), hipertrofia excéntrica (n = 15), hipertrofia concéntrica (n = 11) y remodelación concéntrica (n = 5).

En la tabla 1 se muestra la comparación entre los participantes con y sin hipertensión (tabla 1). Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en el peso, índice de masa corporal, porcentaje de peso actual al peso ideal y valores promedios de presión arterial sistólica y diastólica en los pacientes con hipertensión (p < 0,05). Sin embargo, no se encontraron diferencias significativas en los valores de índice de masa del ventrículo izquierdo entre ambos grupos (figura 1; p = ns). Por otra parte, aunque no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los dos grupos con respecto al patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo (p = ns), esta fue más frecuente en los niños con hipertensión.

Al clasificar a los participantes de acuerdo a la severidad de la obesidad (tabla 2 y figura 2), se observó que el índice de masa del ventrículo izquierdo (p = 0,016), presión arterial sistólica (p = 0,005), presión arterial diastólica (p = 0,045) y patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo (p = 0,075) fueron significativamente diferentes en los niños y adolescentes con obesidad severa comparado con aquellos con obesidad leve. No se encontraron diferencias en las características clínicas y ecocardiográficas entre los niños con obesidad moderada y leve (p = ns).

Finalmente, se observó una correlación estadísticamente significativa, leve y positiva entre el índice de masa del ventrículo izquierdo y el porcentaje de peso actual al peso ideal por talla (r = 0,142; p < 0,017; figura 3). No se observaron correlaciones significativas del índice de masa del ventrículo izquierdo con la presión arterial sistólica (r = 0,201, p = ns) y presión arterial diastólica (r = 0,060; p = ns).

Discusión

La obesidad en niños y adolescentes se asocia con aumento de los valores de la masa del ventrículo izquierdo y mayor prevalencia de hipertrofia ventricular izquierda (16). La ecocardiografía en adultos asintomáticos y con obesidad severa puede detectar alteraciones en la estructura cardiaca, como agrandamiento de aurícula y ventrículo izquierdo, disfunción diastólica e hipertrofia del ventrículo izquierdo, lo que puede llevar a cardiomiopatía por obesidad, insuficiencia cardíaca, arritmias y muerte súbita (17).

En este estudio 25 niños obesos presentaron aumento de la presión arterial. Aunque, el promedio del índice de masa del ventrículo izquierdo en el grupo con hipertensión y el patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo no fueron estadísticamente diferentes en comparación con el grupo normotenso. Tampoco se pudo demostrar correlación significativa entre la presión arterial sistólica y el índice de masa del ventrículo izquierdo. No obstante, es necesario considerar que la hipertensión sistémica puede ser un factor en el desarrollo de la hipertrofia del ventrículo izquierdo en niños obesos, ya que 56% de los obesos hipertensos tenían hipertrofia del comparado con cerca del 36% de los niños obesos normotensos. Por lo tanto, tanto la hipertrofia como el patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo pueden ser alteradas no solo por la severidad de la obesidad, sino también por otros factores como hipertensión sistémica e hipercolesterolemia.

Los resultados de un estudio previo demostraron que en las necropsias de niños que murieron en forma accidental encontraron que el aumento del peso corporal era un factor predictor significativo del peso del corazón y presencia de estrías de la grasa íntima coronaria comparado con sujetos más delgados (18). La adaptación cardiaca a la obesidad en adultos consiste en dilatación e hipertrofia del ventrículo izquierdo, independientemente de los valores de presión arterial (19). Los resultados de este estudio demostraron el hallazgo de hipertrofia ventricular izquierda en niños obesos, pero no se observó dilatación asociada con la obesidad, probablemente debido a que esta aún no se ha producido o está en sus primeras fases de desarrollo.

Los resultados de este estudio demuestran que los niños con obesidad más severa, aunque tenían mayor frecuencia de alteraciones en el patrón geométrico, no mostraron diferencias con relación al índice de masa del ventrículo izquierdo. De forma llamativa, la hipertrofia severa del ventrículo izquierdo está asociada con aumento de cuatro veces en el riesgo de morbilidad cardiovascular en adultos (20).

Esta investigación demostró patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo en más del 40% de los niños evaluados. Por otra parte, la hipertrofia concéntrica del ventrículo izquierdo está asociada con aumento de la morbilidad cardiovascular. La hipertrofia del ventrículo izquierdo ha demostrado ser un factor de riesgo independiente para la morbi- mortalidad cardiovascular en la población adulta (21). Es importante destacar que la hipertrofia del ventrículo izquierdo puede comenzar a una edad más joven, como lo demuestra este estudio. Los factores asociados con la hipertrofia incluyen obesidad, hipertensión arterial y consumo de sodio en la dieta (5).

En este estudio, la severidad de la obesidad fue un factor importante en el desarrollo de hipertrofia del ventrículo izquierdo y el patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo en niños obesos. El índice de masa del ventrículo izquierdo medio en niños con obesidad severa fue significativamente mayor que en niños con obesidad leve o moderada y el patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo se demostró más en niños con obesidad severa que en niños obesidad moderada. Los hallazgos también demostraron una correlación positiva y significativa entre el porcentaje de peso real al peso corporal ideal para la altura (que indica la severidad de la obesidad) y el índice de masa del ventrículo izquierdo (que demuestra de la hipertrofia del ventrículo izquierdo).

Si los hallazgos de hipertrofia y el patrón geométrico anormal del ventrículo izquierdo, especialmente la hipertrofia concéntrica en niños pequeños obesos, tienen algún efecto sobre la morbimortalidad cardiovascular cuando crecen, puede ser interesante y es necesario un seguimiento a largo plazo. Sin embargo, existe evidencia de que los cambios de adaptación cardíaca pueden ocurrir incluso en estos niños obesos.

En conclusión y sobre la base de los hallazgos de la investigación, se puede concluir que la mayoría de los niños y adolescentes obesos presentan remodelación del patrón geométrico del ventrículo izquierdo, especialmente cuando la obesidad es severa. Estos cambios pueden aumentar el riesgo de enfermedades cardiovasculares en la edad adulta. En vista de estos, se debe intentar controlar la obesidad para evitar estos cambios cardiacos

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Información adicional

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