Relative left atrial and ventricular chamber size in a healthy population – The HUNT Study

Abstract

Bakgrunn Venstre forkammer (VA) og ventrikkel (VV) er nært knyttet til hverandre og tilpasser seg for å møte spesifikke metabolske behov. Diastolisk dysfunksjon og økende alder er assosiert med redusert VV ende-diastolisk volum (VVEDV) og økt eller stabilt VA ende-systolisk volum (VAESV), mens remodellering i respons til trening antas å være balansert. Dermed kan VA:VV-ratioen bidra til å skille patologisk og fysiologisk LA-forstørrelse. Formål I denne studien ønsket vi å beskrive VA:VV-ratioen i forhold til alder, kjønn, maksimalt oksygenopptak (VO2peak), HbA1C, BMI, systolisk blodtrykk og mål på diastolisk funksjon. Metoder Dataene i denne studien består av deltakere fra HUNT3 og HUNT4. Alle deltakerne gjennomgikk ekkokardiografi og kardiopulmonal belastningstest (CPET) i 2017-18, samt CPET ~ 10 år tidligere. Inklusjonskriterier var 1) deltakelse i HUNT3 Baseline og Kondisprosjektet, og 2) deltakelse i HUNT4 Baseline, Kondisprosjektet og Ekkokardiografistudien. Eksklusjonskriterier var 1) submaksimal innsats under CPET, 2) atrieflimmer, og 3) tilstedeværelse av hjertesvikt eller tidligere hjerteinfarkt. Resultater Totalt ble 1,349 deltakere inkludert. Gjennomsnittlig (SD) alder var 58 (12) år og 52% var kvinner. VA:VV-ratioen økte med høyere alder på grunn av redusert VVEDV og stabil VAESV. Alder alene forklarte 12% (p <0.001) av varians i VA:VV-ratio, og menn hadde høyere VA:VV-ratio enn kvinner (0.55 mot 0.50, p <0.001). Alle undersøkte mål, inkludert systolisk blodtrykk, HbA1c, relativt VO2peak og mål på diastolisk funksjon, viste signifikante funn i univariate regresjonsanalyser. I justerte analyser var relativt VO2peak signifikant assosiert med VA:VV-ratioen, men med liten effektstørrelse og uten klinisk betydning. I gruppen med deltakere med indeksert VAESV > 34 mL/m2 var VO2peak signifikant assosiert med VA:VV-ratioen i justerte analyser. Tiårsendringen i VO2peak var ikke signifikant assosiert med VA:VV-ratioen i justerte modeller for alle deltakerne og undergruppen med indeksert VAESV >34 mL/m2. Multippel logistisk regresjon viste at VA:VV-ratioen var signifikant assosiert med økt risiko for diastolisk dysfunksjon med en OR (95% KI) på 2.4 (1.5, 4.0) per SD-økning i VA:VV-ratio, justert for alder, kjønn, systolisk blodtrykk, HbA1c og BMI (p <0.001). VA-strain, E/e'-ratio og TR-hastighet var signifikant assosiert med VA:VV-ratio, mens andre diastoliske funksjonsparametere ikke hadde effekt på VA:VV-ratio. Konklusjon VA:VV-ratio økte med høyere alder på grunn av redusert VVEDV og stabilt VAESV. VO2peak var ikke en robust prediktor for VA:VV-ratio i justerte analyser i denne friske populasjonen. Fremtidige studier bør evaluere kardial remodellering med repetert ekkokardiografi og CPET.

Background The left atrium (LA) and ventricle (LV) are closely linked and adapt to meet specific metabolic demands. Diastolic dysfunction and increasing age are associated with decreased LV end-diastolic volume (LVEDV) and stable or increased LA end-systolic volume (LAESV), while remodeling in response to exercise is thought to be balanced. Thus, the LA:LV ratio could help discriminate pathologic or physiologic LA enlargement. Purpose In this study, we aimed to describe relative LA and LV chamber remodeling concerning clinical characteristics age, sex, VO2peak, HbA1C, body mass index, systolic blood pressure, and measures of diastolic function. Methods The data material in this study consists of participants from the HUNT3 Study Fitness and the combined Fitness and Echocardiography sub-study in HUNT4. All participants underwent comprehensive echocardiography and cardiopulmonary exercise testing (CPET) in 2017-18 as well as CPET ~10 years prior. Inclusion criteria were 1) participation in the HUNT3 baseline and Fitness Study and 2) participation in the HUNT4 baseline and Fitness and Echocardiography study. Exclusion criteria were 1) submaximal effort during CPET, 2) atrial fibrillation, and 3) presence of heart failure or a history of myocardial infarction. Results In total, 1,349 participants were included. Mean (SD) age was 58 (12) years, and 52% were women. The LA:LV ratio increased with higher age due to decreased LVEDV and stable LAESV. Age alone explained 12% (p<0.001) of variance for the LA:LV ratio and men had higher LA:LV ratios than women (0.55 vs. 0.50, p <0.001). All examined clinical characteristics showed significant findings in univariate regression analyses. In adjusted analyses, relative VO2peak was significantly associated with LA:LV ratio, but with a small effect size and without clinical significance. In the sample of participants with LAESVi > 34mL/m2, VO2peak was significantly associated with the LA:LV-ratio in adjusted analyses. Ten-year change in VO2peak was not significantly associated with LA:LV ratio in adjusted models for all participants and the subgroup with LAESVi >34mL/m2. Multiple logistic regression showed that the LA:LV ratio was significantly associated with increased risk of diastolic dysfunction with an OR (95% CI) of 2.4 (1.5, 4.0) per SD increase in LA:LV-ratio, adjusted for age, sex, systolic blood pressure, HbA1c, and BMI (p < 0.001). LA strain measures, E/e’ ratio, and peak tricuspid regurgitation velocity were significantly associated with the LA:LV ratio, while other diastolic function parameters were not. Conclusion The LA:LV ratio increases with age due to decreased LVEDV and stable LA volume. VO2peak was not a robust predictor of LA:LV ratio in adjusted analyses in this healthy sample. Future studies should evaluate cardiac chamber remodeling with repeated measurements of echocardiographic indices and CPET.